园艺学院李雪萍课题组揭示低温胁迫引起的粉蕉果实后熟障碍机制

审核发布:宣传部 费思迎 来源单位及审核人:园艺学院 刘少群 发布时间:2021-11-17浏览次数:901

粉蕉是重要的特色蕉,采收后具有典型的呼吸跃变特性,生产上要求粉蕉采收时果实饱满度较高(肥蕉),催熟后才能表现出该品种优良的品质和风味由于粉蕉采收时果实饱满度较高,采后比一般的香蕉更容易成熟和品质劣变。低温贮运虽可延缓多种果品成熟衰老。但是,低温胁迫(贮运温度或田间温度过低)可导致粉蕉果实后熟障碍,即使经乙烯催熟处理,果肉也不能正常软化成熟,严重影响粉蕉果实品质和商品价值,损失严重,因此揭示粉蕉后熟障碍机制及其调控有重要的理论和实际意义。

20211115日,园艺学院李雪萍课题组在Plant PhysiologyIF=8.34)上发表了题为《The F-box protein EBF1 and the TF ABI5-like regulate chilling-induced ripening disorder in banana fruit的研究论文

(https://academic.oup.com/plphys/advance-article/doi/10.1093/plphys/kiab532/6428668)。该研究揭示了EBF1蛋白和转录因子ABI5-like互作调控低温胁迫引起粉蕉果实后熟障碍的分子机制,为提升粉蕉贮藏保鲜技术提供理论依据。

该课题组前期的研究已发现,粉蕉EBF1通过与NAC67-like互作,促进果实淀粉降解;在本研究中,发现粉蕉EBF1ABI5-like的基因和蛋白表达与低温胁迫导致的粉蕉果实后熟障碍(淀粉和细胞壁降解异常)密切相关。ABI5-like正调控5个淀粉降解基因(BAM7BAM8PWD1GWD1ISA2)和5个细胞壁降解基因(EXP-A8XYL23-likePL8UDP1XYL32),EBF1ABI5-like蛋白互作增强ABI5-like对淀粉和细胞壁降解基因的调控。外源ABA可以缓解果实冷害及促进粉蕉果实的成熟软化。EBF1ABI5-like粉蕉瞬时超表达和异源转基因番茄都显著促进果实的成熟及淀粉和细胞壁降解基因的表达。该研究发现,粉蕉中EBF1与番茄和拟南芥同源EBF1/2功能有所差异,与果实成熟正相关,不泛素化降解ABI5蛋白及不参与EILs泛素化降解过程。该研究首次阐明了乙烯信号传导因子EBF1ABA信号传导因子ABI5-like蛋白互作,共同调控粉蕉果实的成熟和软化。

番茄异源超表达EBF1加速了番茄果实成熟软化

EBF1/ABI5瞬时超表达促进了粉蕉果实成熟软化

 EBF1与ABI5互作调控果实成熟及后熟障碍模式图

园艺学院博士后宋遵阳为该论文第一作者,李雪萍教授和朱孝扬副教授为通讯作者,园艺学院陈维信教授和生命科学学院庞学群教授参与了该研究。该研究得到了国家香蕉产业体系、国家自然科学基金、广东省香蕉菠萝产业体系和珠江人才计划的资助。

李雪萍课题组一直从事果蔬果实成熟调控机制研究及保鲜技术研发,近年来在Plant PhysiologyHorticulture Research, Food Research International, Journal of Agricultural and Food Chemistry, Postharvest Biology and Technology, Frontier in Plant Science 等植物学和食品领域权威期刊发表论文十多篇,在香蕉、番木瓜等热带亚热带果蔬成熟机制及其调控和保鲜技术取得了重要进展。(文图/园艺学院 宋遵阳 朱孝扬)


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