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解析苹果中苹果酸积累和液泡酸化的调控机理
日期:2020-11-04 作者:未知 来源:园艺研究 点击:
 我国苹果栽培面积、总产量、人均占有量与出口量均居世界第一,已经成为世界上最大的苹果生产和消费国,但平均单位面积产量及果品质量等方面与国外相比,还存在一定差距。苹果果实酸度是至关重要的品质性状,酸度的高低会直接影响果实的风味和加工品质,一直是果树遗传改良的重要目标性状。苹果果实中含有大量的有机酸。目前,在苹果果实中已检测出 16 种有机酸,其中苹果酸是最主要的有机酸,占到总酸量的 80%以上,直接决定果实的酸度,对果实的风味影响巨大。苹果酸作为一种重要的初级代谢物,不仅影响果实的品质,在调节渗透压、pH 稳态和抗逆性等方面也发挥着重要作用。苹果酸的转录调控已经有一定的研究基础,但苹果酸的翻译后修饰相关研究较少。
    近日,Horticulture Research 在线发表了题为 BTB-BACK-TAZ domain protein MdBT2-mediated MdMYB73 ubiquitination negatively regulates malate accumulation and vacuolar acidification in apple 的研究论文,解析了 BTB-BACK-TAZ 结构域蛋白 MdBT2 调控苹果酸积累和液泡酸化的分子机理。
    本研究发现,MdBT2 蛋白与 R2R3-MYB 转录因子 MdMYB73 相互作用并使其泛素化降解,从而调节苹果酸的积累和液泡酸化。值得一提的是,作者前期的研究已经鉴定了 MdBT2 蛋白可以泛素化降解 MdCIbHLH1,从而影响苹果酸的积累和液泡酸化。本研究是对苹果酸翻译后修饰的进一步补充。综上所述,本研究揭示了BTB-BACK-TAZ 结构域蛋白 MdBT2 通过靶向苹果 R2R3-MYB 转录因子 MdMYB73 和碱性螺旋-环-螺旋 bHLH 转录因子 MdCIbHLH1 泛素化调节苹果酸积累和液泡酸化的分子机制。
    本研究在山东农业大学作物生物学国家重点实验室和园艺科学与工程学院完成,博士三年级学生张全艳为该论文的第一作者,郝玉金教授和胡大刚副教授为本论文并列通讯作者,相关工作得到了国家重点研发计划、国家自然基金、农业部专项资金的资助。郝玉金教授是“国家杰出青年”获得者和“长江学者特聘教授”,胡大刚副教授主要研究方向为苹果果实品质形成、保持与调控。其课题组长期从事苹果果实品质形成与调控及砧木抗性等方面的研究。
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