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论述植物激素乙烯和MADS转录因子调控果实成熟的机制

日期:2018-11-19

近日,应New PhytologistIF5-year=7.833)之邀,浙江大学Don Grierson教授为通讯作者的综述论文“A critical evaluation of the role of ethylene and MADS transcription factors in the network controlling fleshy fruit ripening”已在线发表,第一作者为浙江大学博士后李珊博士。Don Grierson教授也是英国皇家科学院院士,20174月全职加盟浙江大学,同年入选中国工程院外籍院士。


果实成熟包括色泽形成、果实软化、乙烯生物合成和响应、黄酮类/花青苷积累、风味形成等过程,涉及许多关键的功能基因,如八氢番茄红素脱氢酶(PDS)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、ACC合成酶(ACS2ACS4)、脂氧合酶(LoxC)等。这些基因表达受到植物激素乙烯和众多转录因子家族调控,如MADS-boxNACSBP等。其中的MADS-RIN是番茄果实成熟的关键调控因子,主要表现在:能够直接调控许多成熟重要功能基因和其他转录因子表达;在其他物种如桃、香蕉、苹果等果实中, RIN同源蛋白对成熟也具有重要调控作用;RIN还能够与其他MADS-box因子发生蛋白互作,共同调控果实成熟。此外,其他转录因子NAC-NORNOR)、乙烯响应因子(ERFs)、生长素响应因子   (ABFs),植物激素脱落酸(ABA)、生长素(Auxin)以及去甲基化因子(DML2)协同乙烯和转录因子RIN对果实成熟进行调控。

综上所述,乙烯在果实成熟过程中具有关键调控作用,但是乙烯与核心转录因子如MADS-RINNAC-NOR以及SBP-CNR之间的联系有待深入阐述。作者指出,乙烯作用机制仍然有待进一步澄清,并且MADS-RIN调控果实成熟的作用模式也有待修正和进一步明晰。


转录因子和激素乙烯调控果实成熟的模式图





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