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福建农林大学在《PNAS》发表重要研究成果

i.fjsen.com 2018-12-11 16:16:18  许靖雯 来源:东南网

东南网12月11日讯(通讯员 许靖雯)近日,福建农林大学园艺学院和海峡联合研究院园艺植物生物学及代谢组学研究中心Chizuko Yamamuro课题组在《PNAS》期刊上发表了题为“Interlinked regulatory loops of ABA catabolism and biosynthesis coordinate fruit growth and ripening in woodland strawberry” 有关草莓果实发育的研究成果。论文的第一作者廖雄为福建农林大学园艺学院师资博士后,参与该研究工作的还有福建农林大学海峡联合研究院园艺中心的俞晓敏副教授和刘仁义教授。

据了解,该文章以二倍体森林草莓“Yellow Wonder”为试材,揭示了生长素(Auxin),赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)协同调控草莓果实发育和成熟的分子机制。并指出,Auxin和GA均能促进草莓果实早期的生长和发育,但其作用机理不同。Auxin主要促进草莓果实横径的生长,同时也在一定程度促进纵径的生长;GA主要促进纵径的生长;而ABA同时抑制横纵和纵径的生长。其中,Auxin可通过GA-依赖和GA-不依赖两条途径调控果实的早期发育。在GA-依赖途径中,Auxin通过调控GA合成基因(FveGA20oxs和FveGA3oxs)和信号转导基因(FveDELLAs)的表达调控果实早期生长和发育。

在草莓果实发育早期,Auxin和GA含量较高,高水平的GA含量诱导编码ABA降解酶的关键基因FveCYP707A4a的表达,同时果实中ABA合成关键基因FveNCED5的表达较低,导致果实中ABA含量较低,低水平的ABA含量负负反馈调节FveCYP707A4a的表达,进一步降低内源ABA含量。高水平的Auxin和GA含量和低水平的ABA含量共同促进草莓果实的发育。在草莓果实发育后期,Auxin和GA含量较低,FveCYP707A4a的表达下调,ABA含量升高,进而正向反馈调节FveNCED5的表达,进一步增加内源ABA含量,促进草莓果实的成熟。

福建农林大学园艺学院和海峡联合研究院园艺植物生物学及代谢组学研究中心的研究结果,从机理上解释了Auxin,GA和ABA如何协同调控草莓果实早期发育和后期成熟,这些发现为不同形状和大小的草莓选育提供了分子理论基础。

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