东方甜瓜果实成熟调控途径
东方甜瓜是我国北方广泛种植的重要栽培瓜类之一,喜高温和日照,每年的5-6月,随着气温不断攀升,甜瓜逐渐成熟。甜瓜果实成熟过程中,可溶性糖积累量决定了肉质果实的品质,蔗糖是甜瓜成熟期的主要糖类,明确果实中蔗糖积累的分子机制,对提高甜瓜风味品质具有重要意义。
科研人员对高蔗糖品系(HS)和低蔗糖品系(LW)甜瓜果实进行实验研究,发现乙烯含量达到一定浓度时,诱导控制乙烯反应因子的基因Ⅰ-2过表达,表达产物蛋白Ⅰ-2作为阻遏物,通过结合C基因的启动子,在C基因上游发挥作用,抑制其表达。C蛋白能结合到蔗糖合成途径关键基因S和乙烯积累关键基因A的启动子上,抑制二者表达。
研究者检测甜瓜细胞内6个乙烯合成关键基因的表达量,发现HS均显著高于LW。对HS和LW甜瓜果实发育成熟过程中内源乙烯的浓度进行检测,结果如下图。
本研究丰富了对乙烯参与调控甜瓜果实蔗糖积累分子机制的认知,为进一步研究甜瓜果实成熟和品质形成过程中,调控蛋白之间的相互作用提供了线索,同时为培育高品质的甜瓜提供依据。
注:方框内填物质名称,括号内填“+”或“-”,“+”代表促进,“-”代表抑制