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    園藝學院朱孝揚/李雪萍課題組在Plant and Cell Physiology發表封面論文揭示粉蕉果實成熟軟化調控機制

    來源單位及審核人:園藝學院 劉少群編輯:安沛審核發布:陳芃辰 發布時間:2024-01-27瀏覽次數:193

      121日,華南農業大學園藝學院/廣東省果蔬保鮮重點實驗室朱孝揚/李雪萍課題組在Plant and Cell Physiology上以封面文章發表了題為The Zinc Finger Protein MaCCCH33-Like2 Positively Regulates Banana Fruit Ripening by Modulating Genes in Starch and Cell Wall Degradation的研究論文,該論文也被選為同期編輯推薦論文。該研究揭示了鋅指轉錄因子MaCCCH33-Like2調控粉蕉果實成熟軟化的分子機制,為研發特色蕉粉蕉果實的貯藏保鮮新技術提供理論依據。

      粉蕉是一種重要的特色蕉,具有較好的非生物脅迫抗逆性和豐富的營養和獨特的風味,深受消費者喜愛,在華南地區廣泛種植。粉蕉具有典型的呼吸躍變特性,生產上要求粉蕉采收時果實飽滿度高,果實成熟后才能表現出該品種所特有的品質和風味。與普通香芽蕉(AAA基因型)相比,粉蕉(ABB基因型)采后更易成熟和腐爛變質,貯藏期極短。研究表明,在果實淀粉的分解和乙烯合成方面,粉蕉和香芽蕉有很大不同,粉蕉具有更為活躍的乙烯生物合成和淀粉代謝途徑,因此粉蕉果實比香芽蕉果實成熟和軟化更快,但其具體的成熟和軟化調控網絡并不清晰。揭示粉蕉后熟調控機制有重要的理論和實際意義。

      課題組前期的研究發現,粉蕉MaEBF1通過與MaNAC67-like、MaABI5-like、MaBEL1和MaC2H2-like互作,促進果實淀粉和細胞壁降解,進而調控果實成熟過程,并參與調控果實后熟障礙。但是,鋅指轉錄因子調控果實成熟相關研究尚未見報道。本研究發現粉蕉MaCCCH33-like2的基因和蛋白表達與果實成熟密切相關。MaCCCH33-like2正調控1個淀粉降解基因(MaISA2)和2個細胞壁降解基因(MaSUR14-like和MaXYL32),MaEBF1與MaCCCH33-like2蛋白互作增強MaCCCH33-like2對淀粉和細胞壁降解基因的調控。同時MaABI5-like與MaCCCH33-like2蛋白互作增強MaCCCH33-like2和MaABI5-like對淀粉和細胞壁降解基因的調控。MaCCCH33-like2粉蕉瞬時超表達和番茄異源超表達都顯著促進果實的成熟及淀粉和細胞壁降解基因的表達,而MaCCCH33-like2粉蕉瞬時沉默抑制果實成熟及淀粉和細胞壁降解基因的表達。同時發現MaABI5-like位于MaCCCH33-like2上游,調控其表達。

      該研究闡明了鋅指蛋白MaCCCH33-like2調控粉蕉果實成熟軟化的分子機制,為粉蕉果實的成熟調控技術研發提供理論基礎,助力粉蕉果實成熟調控和保鮮技術的研發。封面展示的是課題組在果園樹上催熟粉蕉果實,提出農業生產加鄉村旅游模式,利用樹上熟的粉蕉可看可摘可吃的特性,助力鄉村旅游和鄉村振興。

    MaCCCH33-like2瞬時超表達促進粉蕉果實成熟

    MaCCCH33-like2/MaEBF1/MaABI5-like調控粉蕉成熟和軟化的作用機制

      華南農業大學園藝學院博士后宋遵陽(現為山東農業大學副教授)為該論文第一作者,朱孝揚副研究員和李雪萍教授為通訊作者,華南農業大學園藝學院陳維信教授、生命科學學院龐學群教授和華南植物園朱虹研究員參與了該研究。該研究得到了國家重點研發項目、國家香蕉產業體系、國家自然科學基金、廣東省香蕉菠蘿產業體系和珠江人才計劃的資助。

      朱孝揚/李雪萍課題組一直從事果蔬果實成熟調控機制研究及保鮮技術研發,近年來在Plant Physiology等植物學和食品領域權威期刊發表論文十多篇,在香蕉、番木瓜等熱帶亞熱帶果蔬成熟機制及其調控和保鮮技術取得了重要進展。

      相關論文信息:

    https://academic.oup.com/pcp/article/65/1/49/7284959?utm_source=authortollfreelink&utm_campaign=pcp&utm_medium=email&guestAccessKey=5868e7d0-8c5a-42e6-ad09-edd0962c6367

     

    文圖/園藝學院  朱孝揚


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