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柑橘团队在果实色泽品质调控研究获新进展

核心提示: 2月20日,《Plant Physiology》期刊在线发表了我校园艺植物生物学教育部重点实验室在柑橘果实色泽品质调控机理研究中取得的最新进展。

南湖网讯(通讯员 卢素文)2月20日,《Plant Physiology》(植物生理学)期刊在线发表了我校园艺植物生物学教育部重点实验室在柑橘果实色泽品质调控方面的研究论文“The citrus transcription factor CsMADS6 modulates carotenoid metabolism by directly regulating carotenogenic genes”。邓秀新教授为通讯作者,卢素文博士为第一作者。

类胡萝卜素是自然界中广泛分布的一类次生代谢物,对植物生理和人体健康发挥着重要作用。色泽是果实品质的一项重要指标,决定了果实外观品质、营养价值和经济效益。柑橘果实呈现不同的颜色主要是由于类胡萝卜素积累的差异所造成的,解析柑橘果实类胡萝卜素代谢的分子机理,对柑橘产业的发展具有重要的理论和实践意义。

邓秀新教授研究小组十多年来一直致力于柑橘果实色泽品质形成及其调控机理的研究。在基因组(Xu et al., Nat Genet, 2013, 45: 59-66)、转录组(Liu et al., J Exp Bot, 2009, 60: 801-813)、蛋白组(Zeng et al., Plant Physiol, 2015, pp-00645)、代谢组(Pan et al.,Metabolomics, 2014, 10: 508-523)以及小RNA组(Xu et al., BMC genomics, 2010, 11: 246)等多个水平上,深入解析了柑橘果实类胡萝卜素代谢的分子遗传机制,并明确了类胡萝卜素合成途径关键基因LCYb在柑橘果实类胡萝卜素代谢中发挥着重要作用。然而关于LCYb基因表达调控的分子机制尚不清楚,至今植物界中还没有转录因子被证明能直接调控其表达。

本研究通过酵母单杂交技术筛选柑橘果实cDNA文库,获得一个调控LCYb基因的转录因子CsMADS6,并借助生物化学、分子生物学和遗传学手段,验证了该转录因子通过直接调控类胡萝卜素代谢基因LCYb1、PSY、PDS和CCD1表达,协同正调控类胡萝卜素代谢。此外,研究发现CsMADS6还参与调控其他代谢途径,进而引导代谢流特异进入类胡萝卜素代谢通路。该项研究成果丰富了人们对植物类胡萝卜素代谢转录调控机理的认识,进一步完善了MADS蛋白在果实色泽代谢上的调控功能,为柑橘等果实品质遗传改良提供了新策略。

该研究得到了国家自然科学基金、国家现代农业柑橘产业技术体系和教育部“111”计划项目的支持。

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审核人:柴利军 叶俊丽

责任编辑:付一凡
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