2020年4月，浙江大学果实品质生物学团队陈昆松教授、李珊特聘副研究员等在New Phytologist（IF5-year=8.795）上发表了题为“Roles of RIN and ethylene in tomato fruit ripening and ripening-associated traits”的研究论文，介绍了在转录因子RIN和植物激素乙烯对果实成熟调控机制的研究方面取得新进展。通讯作者为陈昆松教授、浙江大学海外学术大师工作室Don Grierson教授和Mondher Bouzayen教授，第一作者为李珊特聘副研究员。
果实成熟的调控研究具有重要的生物学意义，不仅有利于提升果实的品质和营养价值，而且有助于延长果实贮藏期和减少采后浪费。对于跃变型模式果实番茄，转录因子和植物激素乙烯对果实成熟及品质形成调控作用的研究，一直都很热门且非常重要。其中，番茄转录因子RIN是果实成熟的重要调控因子，其功能分析主要基于番茄成熟突变体rin。近年研究发现番茄rin是功能获得型突变体，转录因子RIN的功能鉴定通过CRISPR基因编辑技术和RNAi基因沉默技术得到了完善。然而，转录因子RIN对果实成熟品质形成的作用模式仍不够清晰。
该研究采用CRISPR基因编辑技术敲除番茄RIN基因，突变体果实中乙烯跃变峰、香气、色泽的形成及相关基因的表达均受到显著抑制；突变体果实生成了10%的乙烯能够启动成熟进程，但果实无法完全成熟；持续的外源乙烯处理能够诱导果实转红，但无法促使果实达到完熟；通过外源丙烯诱导处理，突变体果实无法生成乙烯跃变峰，表明RIN是跃变型乙烯形成的关键因子；此外，突变体果实与野生型果实在成熟过程中呈现出类似的软化变化，而在采后过程中发生了异常软化，表明转录因子RIN抑制了果实采后的过度软化。
该研究提出了转录因子RIN和乙烯协同调控果实成熟，以及RIN调控果实软化的模型，果实成熟启动依赖于乙烯，乙烯激活RIN基因的表达，进而诱导产生了跃变型系统II乙烯以及一系列的成熟变化。
图1 转录因子RIN和植物激素乙烯调控番茄果实成熟启动及进程的作用模式。
乙烯能够以不依赖于RIN的方式启动成熟，而跃变型乙烯形成以及果实完全成熟依赖于RIN。其他调控因子包括NOR、NOR-like1、ERFs、ARFs等参与了果实成熟调控。RIN和乙烯也同时调控了果实软化进程。
该论文得到了国家重点研发计划课题（2016YFD0400106），博士后科学基金（2018M632479）、“111引智计划”等项目资助。
论文链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/nph.16362
