原標題:果實成熟過程的奧秘值得探索
科技日報訊 (記者馬愛平)在生產、運輸和流通過程中,果實因成熟得不到有效地控制而腐爛變質,每年給我國果品生產造成較大的經濟損失。近日,從北京農學院園藝系獲悉,該系教授沈元月在「非呼吸躍變型果實成熟調控分子基礎研究」取得突破,發現並成功鑑定了脫落酸受體蛋白基因,證實該受體作為正調控因子參與草莓果實的成熟調控。
據了解,根據果實成熟的呼吸生理特點,果實可以分為呼吸躍變型果實和非呼吸躍變型果實,前者如蘋果、香蕉、芒果和番茄等在果實成熟過程中產生呼吸和乙烯高峰,而後者如葡萄、柑橘和草莓等在果實成熟過程中則不產生呼吸和乙烯高峰。
以乙烯受體及其信號轉導分子機制為基礎,呼吸躍變型果實成熟調控的細胞信號轉導的分子機理早已闡明。然而,關於非呼吸躍變型果實成熟的分子機制研究,過去十幾年一直進展緩慢。
沈元月說,乙烯作用機制表明,果實成熟過程實質是一個激素調控的發育過程,植物激素與其受體的相互作用是激素信號轉導中最為關鍵的一步,已有研究發現,果實中脫落酸受體的鑑定有助於揭示非呼吸躍變型果實成熟的分子機制。
非呼吸躍變型果實成熟的分子基礎研究引起了沈元月極大的興趣,其承擔的「非呼吸躍變型果實成熟調控的分子機制」課題得到了國家重點基礎研究發展計劃資助。以擬南芥為材料,發現並成功鑑定了脫落酸受體蛋白基因ABAR,研究結果於2006年作為第一作者以主體論文的形式在《Nature》上發表。目前該論文被SCI論文他引次數已達240次,被認為是近幾年來植物學科研究中最重要的突破之一。ABAR受體的鑑定為進一步探索果實發育的機理奠定了研究基礎。
沈元月以草莓為材料,通過病毒誘導基因沉默技術調低草莓果實中脫落酸合成關鍵酶基因FaNCED1和脫落酸受體基因FaABAR都顯著影響果實的著色,證實FaABAR作為正調控因子參與草莓果實的成熟調控。研究結果於2011年發表在國際著名期刊《Plant Physiology》上,被國內著名期刊《植物學報》列為中國植物科學若干領域重要研究進展之一。目前該論文被SCI論文他引次數已達67次,已成為果實發育領域具有國際影響的重要論文。
(來源:科技日報)