西南大學(xué)在馬鈴薯低溫糖化抗性機(jī)制研究方面取得新進(jìn)展

2021年4月12日，《Horticulture Research》在線發(fā)表了西南大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物科技學(xué)院薯類團(tuán)隊(duì)題為“StRAP2.3, an ERF-VII transcription factor, directly activatesStInvInh2to enhance cold-induced sweetening resistance in potato”的研究論文。該研究揭示了StRAP2.3-StInvInh2調(diào)控低溫糖化抗性模型，解密了塊莖低溫貯藏期StInvInh2的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)機(jī)制，為馬鈴薯低溫糖化抗性機(jī)制的研究提供了新的見解，有助于提升馬鈴薯低溫糖化抗性育種進(jìn)程。

課題組前期研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化酶抑制子StInvInh2具有基因型依賴性低溫表達(dá)模式，在低溫糖化抗性基因型塊莖中低溫誘導(dǎo)表達(dá)主要貢獻(xiàn)低溫糖化抗性，這種基因型依賴性的表達(dá)與轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控和基因啟動(dòng)子序列多態(tài)性關(guān)系不明顯。該研究從轉(zhuǎn)錄調(diào)控角度篩選到AP2/ERF VII轉(zhuǎn)錄因子StRAP2.3與StInvInh2協(xié)同表達(dá)。通過凝膠遷移阻滯和雙熒光素酶報(bào)告系統(tǒng)分析途徑，確證StRAP2.3特異結(jié)合StInvInh2啟動(dòng)子中ACCGAC元件并激活其表達(dá)。進(jìn)一步利用RNAi技術(shù)在馬鈴薯低溫糖化抗性基因型中干涉StRAP2.3特異抑制了低溫貯藏塊莖StInvInh2的表達(dá)，降低了低溫糖化抗性和加工品質(zhì)。相反，在低溫糖化敏感基因型中超量表達(dá)StRAP2.3升高StInvInh2表達(dá)，提升了低溫糖化抗性并改善加工品質(zhì)。