3月17日，園藝學(xué)院朱孝揚/李雪萍課題組在植物學(xué)經(jīng)典期刊The Plant Journal（中科院一區(qū)Top期刊，影響因子7.2）在線發(fā)表了題目為MaC2H2-IDD regulates fruit softening and involved in softening disorder induced by cold stress in banana的研究論文。該研究揭示了鋅指轉(zhuǎn)錄因子MaC2H2-IDD調(diào)控低溫脅迫引起粉蕉果實后熟障礙的分子機制，為粉蕉果實的貯藏保鮮提供了新理論依據(jù)。
粉蕉是華南地區(qū)重要的特色香蕉，風(fēng)味獨特，深受消費者喜愛。粉蕉具有典型的呼吸躍變特性，采后成熟極快。同時生產(chǎn)上要求粉蕉采收時果實飽滿度較高，果實成熟后才能表現(xiàn)出該品種應(yīng)有的品質(zhì)和風(fēng)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(zhì)，貯藏期極短。低溫貯運可延緩大部分果品成熟衰老。但是，不適低溫（貯藏溫度或田間溫度過低）可導(dǎo)致粉蕉果實后熟障礙，即使經(jīng)乙烯催熟處理，果肉也不能正常軟化，嚴重影響粉蕉果實品質(zhì)和商品價值。目前對粉蕉果實的后熟障礙形成機制還不是很明晰。
課題組前期的研究發(fā)現(xiàn)，粉蕉MaEBF1能夠通過與不同轉(zhuǎn)錄因子MaNAC67-like、MaABI5-like、MaBEL1、MaC2H2-like和MaCCCH33-like2互作，促進果實淀粉和細胞壁降解(Song et al., 2019; Lai et al., 2022; Song et al., 2022a; Song et al., 2023a；Song et al., 2023b)。同時發(fā)現(xiàn)MaABI5-like可以通過調(diào)控脂肪酸去飽和基因和類黃酮合成基因的表達，緩解粉蕉果實冷害癥狀(Song et al., 2022b)。在本研究中，研究者發(fā)現(xiàn)粉蕉MaC2H2-IDD的基因和蛋白表達與低溫脅迫密切相關(guān)。MaC2H2-IDD正調(diào)控5個淀粉降解基因（MaBAM3、MaBAM6、MaBAM8、MaAMY3和MaISA2）和4個細胞壁降解基因（MaEXP-A2、MaEXP-A8、MaSUR14-like和MaGLU22-like），同時MaEBF1與MaC2H2-IDD蛋白互作增強MaC2H2-IDD對淀粉和細胞壁降解基因的調(diào)控。MaC2H2-IDD瞬時超表達和異源番茄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MaC2H2-IDD瞬時沉默顯著抑制果實的成熟及淀粉和細胞壁降解基因的表達。該研究闡明了鋅指蛋白MaC2H2-IDD與乙烯信號因子MaEBF1蛋白互作共同調(diào)控粉蕉果實的成熟和軟化，不適低溫抑制了其表達，進而影響了果實的成熟和軟化，并引起后熟障礙。
圖1 MaC2H2-IDD正調(diào)控粉蕉果實成熟
圖2 MaC2H2-IDD-MaEBF1調(diào)控果實軟化機制圖
我校園藝學(xué)院博士后宋遵陽為該論文第一作者，李雪萍教授和朱孝揚副研究員為通訊作者，我校園藝學(xué)院陳維信教授，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)李文慧博士后參與了該研究。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家香蕉產(chǎn)業(yè)體系、國家自然科學(xué)基金、廣東省香蕉菠蘿產(chǎn)業(yè)體系和珠江人才計劃計劃的資助。
朱孝揚/李雪萍課題組一直從事果蔬采后保鮮技術(shù)研發(fā)和果實成熟調(diào)控機制研究，近年來在Plant Physiology、Plant Biotechnology Journal、Journal of Integrative Plant Biology、The Plant Journal、Horticulture Research、Food Research International、Journal of Agricultural and Food Chemistry、Postharvest Biology and Technology等植物學(xué)和食品領(lǐng)域權(quán)威期刊發(fā)表論文數(shù)十篇，在香蕉番木瓜等熱帶亞熱帶果蔬保鮮技術(shù)研發(fā)和調(diào)控機制研究中取得了很多進展。
論文相關(guān)信息：http://doi.org/10.1111/tpj.16719
文圖/園藝學(xué)院
