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桃生物学与种质创新团队在Plant Physiology and Biochemistry发表了题为“The basic helix-loop-helix transcription factor PpeUNE12 regulates peach ripening by promoting polyamine catabolism and anthocyanin synthesis”的研究论文,报道了转录因子PpeUNE12 同时正向调控多胺分解和花青素合成,促进桃果实成熟,研究结果为桃果实成熟调控提供了理论基础和潜在基因资源。
我国桃栽培面积和产量均居世界第一。然而,桃成熟后果实容易软化腐烂,不耐贮藏。增强桃的贮藏能力是解决该问题的关键和根本措施,但前提是解析桃果实成熟衰老的分子机理并挖掘关键调控基因。本研究以多胺氧化酶基因
PpePAO1启动子为诱饵,利用酵母文库在桃中鉴定到一个bHLH家族转录因子PpeUNE12。采用酵母单杂交(Y1H)、萤火虫双荧光素酶(Dual-LUC)和活体成像技术证明PpeUNE12直接结合
PpePAO1启动子并激活其活性。采用病毒诱导的基因沉默技术(VIGS)证明沉默
PpeUNE12后,
PpePAO1表达显著降低,桃果实多胺含量显著升高,而桃果实成熟延缓。而瞬时超表达
PpeUNE12后结果正好相反。同时发现瞬时超表达
PpeUNE12后桃果肉花青素积累显著升高。RNA-seq分析发现花青素合成相关基因表达水平显著升高。Y1H和Dual-LUC实验表明尽管PpeUNE12不直接结合花青素合成相关基因启动子,但可以激活
PpeMYB10.1和
PpeUFGT启动子活性。本研究表明PpeUNE12同时激活多胺分解和花青素合成,从而促进桃果实成熟。
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王伟副教授和硕士研究生陈阳为论文第一作者,张世文副教授和冯建灿教授为论文通讯作者。本研究得到国家自然科学基金项目(32102329)和河南省现代农业产业技术体系专项(HARS-22-09-G1)的资助。