重慶大學李正國團隊揭示番茄果實成熟轉錄調控新機制

2020-10-15 BioArt植物

The Plant Journal 重慶大學李正國團隊揭示番茄果實成熟轉錄調控新機制


責編 | 奕梵


番茄是研究果實成熟的模式植物。通過對番茄果實成熟突變體的研究，現已鑑定出了多個調控果實成熟的基因。乙烯作為一種重要的植物激素，在呼吸躍變型果實（番茄、蘋果、香蕉等）的成熟過程中發揮關鍵調控作用。目前報導較多的果實成熟調控基因多為正調控因子，且很多基因的作用機制仍不清楚。


近日，重慶大學生命科學學院李正國教授團隊在The Plant Journal 在線發表題為Tomato transcriptional repressor MYB70 directly regulates ethylene-dependent fruit ripening的研究論文，揭示了番茄轉錄抑制子MYB70在乙烯介導果實成熟中的作用機制。



該研究通過調控SlMYB70在番茄植株中的表達水平，發現SlMYB70-RNAi株系的果實成熟提前，而SlMYB70-OE株系的果實成熟延遲。通過對激素乙烯含量的測定發現，SlMYB70-RNAi株系果實的乙烯含量顯著高於野生型果實，而SlMYB70-OE株系果實的乙烯含量則顯著低於野生型果實。


轉錄活性分析發現，SlMYB70具有轉錄抑制活性，且該抑制活性依賴於內部EAR基序。結合RNA-seq數據和qRT-PCR驗證，發現果實成熟中的乙烯合成基因SlACS2和SlACO3在SlMYB70-RNAi株系果實中顯著上調表達。酵母單雜交、EMSA和ChIP-PCR等方法驗證了SlMYB70可以在體外和體內分別結合SlACS2和SlACO3的啟動子。雙螢光素酶報告基因體系驗證了SlMYB70可以直接結合SlACS2和SlACO3的啟動子並顯著抑制它們的表達。


番茄轉錄抑制子MYB70在乙烯介導果實成熟中的作用機制


綜上所述，轉錄抑制子SlMYB70是一個重要的果實成熟調控因子，通過直接轉錄抑制乙烯合成基因SlACS2和SlACO3的表達，從而負控乙烯生成和果實成熟。該研究進一步完善了乙烯介導的果實成熟調控機制，揭示了MYB轉錄因子和轉錄抑制子在果實成熟的重要調控作用。


該研究依託重慶大學生命科學學院、植物激素與發育調控重慶市重點實驗室、重慶大學前沿交叉研究院植物功能基因組學研究中心和重慶大學分析測試中心等科研平臺完成。重慶大學生命科學學院博士生曹昊昊為該論文的第一作者，李正國教授和成玉林副教授為共同通訊作者。該工作得到了「十三五」國家重點研發計劃、國家自然科學基金和重慶市自然科學基金等的資助。


文章連結：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15021

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