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JXB︱中国热带农业科学院金志强研究员团队揭示出MADS-box 转录因子调控香蕉果实成熟的分子机制

已有 681 次阅读 2021-7-20 22:50 |系统分类:科研笔记

2021年7月19日,中国热带农业科学院热带生物技术研究所金志强/徐碧玉/刘菊华团队在Journal of Experimental Botany 杂志发表了题为MaMADS36 plays a central role in regulating banana fruit ripening 的研究论文。本研究首次获得了MaMADS36转基因红香蕉。MaMADS36是香蕉果实成熟所必需的,它与74 种蛋白质相互作用形成共表达网络,是调控果实成熟的重要开关,并且MaMADS36能够直接结合MaBAM9b启动子的CA/T(r)G 盒来控制淀粉降解,揭示了MADS-box 转录因子调控果实成熟的分子机制。

香蕉是研究淀粉转化和呼吸跃变 (climactericity) 的典型水果。淀粉降解和成熟是香蕉果实中伴随发生的两个重要的生物过程。乙烯生物合成和采后果实成熟过程,比如淀粉降解、果实软化和糖分积累,这些过程高度相关,因此可以由一个共同的调节开关控制。但是,尚未确定此开关。

在这项研究中,我们用MaMADS36转录因子 (也是MuMADS1, Ma05_g18560.1) 正义和反义序列转化红香蕉。对这些株系的分析表明,MaMADS36 与74 种其他蛋白质相互作用,形成共表达网络,并可作为调节乙烯生物合成、淀粉降解、软化和糖积累的重要开关。在这些靶基因中,编码一个淀粉降解酶的基因MaBAM9b (musa acuminata beta-amylase 9b, Ma05_t07800.1) 被选择来进一步研究MaMADS36 的调控机制。研究结果表明 MaMADS36 直接结合MaBAM9b启动子的 CA/T(r)G 盒以促进MaBAM9b转录,进而影响成熟过程中的酶活性和淀粉降解。


Proposed working model depicting the roles of MaMADS36 in regulating fruit ripening.


综上,这些结果将有助于人们进一步了解 MADS-box 转录因子调控果实成熟的精细调控机制,可应用于育种计划以提高果实保质期。

原文链接:https://academic.oup.com/jxb/advance-article/doi/10.1093/jxb/erab341/6324224




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