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果实软化伴随着果实成熟进程而发生,为不可逆的生理现象,直接影响了果实的贮藏物流和货架寿命。番茄作为模式果实被广泛用作研究试材,其软化靶向研究主要集中于细胞壁降解酶,近年来相关转录因子相继被分离并有研究报道,但仍十分有限,是否存在关键的转录因子转录调控果实软化还不清楚。本文研究了 SlLOB1和SlMYB1/2对果实质地细及胞壁组分的影响,明确了 SlLOB1是果实软化的重要调控因子,主要结果如下。1.明确了SlLOB 的生物学功能。通过转录组分析,筛选得到果实特异表达的SlLOB1,且在果肉组织表达早于果皮组织,并与果实成熟软化进程呈正相关。进一步研究发现LOB1RNAi果实的软化速率减缓,而过表达LOB1促进果实提前软化。此外,不同于rin、Cnr等突变体,LOB1RNAi和过表达果实的成熟进程完全正常,且LOB1 RNAi果实积累更多番茄红素。2.探索了 SlLOB1参与果实软化的调控靶标。开展了 LOB1 RNAi果实的转录组分析,发现一系列与细胞壁代谢相关的基因在RNAi果实表达被显著下调,包括细胞壁降解酶,如果胶裂解酶(PL1-27)、甘露聚糖酶(MAN)、内切葡聚糖酶(CEL2)、木糖苷酶(xY)、伸展蛋白(EXP1),以及其他一些细胞壁相关基因,如细胞壁结构蛋白(AGP2)、细胞壁修饰蛋白(TBL)、细胞壁信号转导候选基因(LRR)及一些细胞壁相关的转录因子。通过对其中10个细胞壁相关基因的Q-RT验证表明,其表达模式与RNA-seq表达数据一致。综上所述,认为LOB1是一个果实软化激活子,可通过转录调控下游细胞壁软化结构基因,控制果实软化进程。3.解析了 SlLOB1参与果实软化转录调控机制。根据RNA-seq结果,利用双荧光素酶体系进一步分析了 LOB1对靶标基因的调控效应。结果表明LOB1可诱导EXP1启动子活性,其倍数约为67倍,Q-RT检测表明EXP1在LOB1RNAi果实中几乎不表达,通过Western杂交发现EXP1蛋白丰度在RNAi果实不可被检测,同时EXP1在过表达果实和叶片均被上调,说明EXP1受LOB1蛋白直接调控。通过EXP1启动子删剪实验,确定了其启动子上顺式结合元件TC-rich repeats是LOB1调控的直接靶点。4.获得了调控纤维素合成的SlMYB1/2转录因子。分离得到两个番茄MYB基因SlMYB1/2,与拟南芥纤维素合成相关的MYB83/46的同源。分析了 SlMYB1/2和次生细胞壁纤维素合成酶编码基因SlCESA4/5/6在番茄植株不同组织的表达模式,明确了SlMYB1/2对SlCESA4/5/6启动子的转录激活功能,同时SlMYB1/2瞬时表达和永久异源过表达至烟草均可促进纤维素的积累。因此,SlMYB1/2是调控纤维素合成的番茄MYB转录因子,是调控果实质地的重要候选基因。