重慶大學發(fā)現(xiàn)VAHOX1負調(diào)控番茄果實成熟

番茄是研究肉質(zhì)果實發(fā)育和成熟的最佳模式植物，其果實成熟過程受乙烯信號及相關發(fā)育因子共同調(diào)控。鑒定果實成熟相關的關鍵調(diào)控因子對于進一步明晰果實成熟調(diào)控網(wǎng)絡機制以及通過生物學手段提升果實品質(zhì)和延長貨架期均具有重要的意義。

2022年12月，《Horticulture Research》在線發(fā)布了重慶大學胡宗利教授團隊題為“A tomato HD-Zip I transcription factor,VAHOX1, acts as a negative regulator of fruit ripening”的研究論文。研究克隆了番茄HDZip家族基因VAHOX1，通過表達分析發(fā)現(xiàn)該基因在果實中的表達量較高，且受植物激素乙烯的調(diào)節(jié)，推測VAHOX1可能參與乙烯介導的果實成熟調(diào)控。亞細胞定位試驗表明VAHOX1定位于細胞核。轉(zhuǎn)錄活性分析表明，VAHOX1具有轉(zhuǎn)錄激活功能且激活區(qū)位于C末端。通過RNA干擾（RNAi）技術沉默番茄中VAHOX1導致番茄果實成熟提前，總類胡蘿卜素和乙烯含量增加，番茄果實和幼苗對乙烯的敏感性增強，果實貨架期縮短。而超表達VAHOX1則延遲果實成熟，總類胡蘿卜素和乙烯含量下降，對乙烯的敏感性減弱。果實轉(zhuǎn)錄組測序分析結(jié)果表明，改變VAHOX1的表達影響一系列與乙烯生物合成、信號轉(zhuǎn)導和細胞壁代謝相關基因的轉(zhuǎn)錄水平。進一步通過煙草瞬時表達試驗和酵母單雜交試驗表明，VAHOX1通過結(jié)合AP2a的啟動子并促進其表達，從而負調(diào)控番茄果實成熟。綜上所述，該研究結(jié)果揭示了VAHOX1通過介導乙烯途徑負調(diào)控番茄果實成熟，進一步拓展了人們對果實成熟轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡的理解。