#研究揭示柑橘果實表皮蠟質如何累積# 近日,華中農業大學園藝植物生物學教育部重點實驗室、園藝林學學院教授程運江課題組在柑橘果實蠟質特異性組分積累與調控機制研究方面取得進展,相關研究成果http://t.cn/A6iVedNt 在線發表於Horticulture Research。

植物蠟質是附著於表皮細胞外面的一層疏水結構,具有減少水分散失、防止紫外傷害及抵抗病蟲害等作用。柑橘果實在采後貯藏保鮮中的水分散失嚴重影響了其商品價值。因此,探究柑橘果實蠟質特異性組分的合成與調控機理,對未來選育高蠟質含量的品種及指導合成性能優異的柑橘蠟液配方,延緩果實采後失水具有重要意義。

該研究通過分析柑橘主栽品種紐荷爾臍橙的蠟質組分發現,與擬南芥、番茄、蘋果等作物的蠟質以C30和C32的脂肪族化合物為主不同,柑橘果實蠟質主要以C24、C26和C28的蠟質成分為主。同時,課題組前期通過對紐荷爾臍橙(WT)及其光亮型突變體贛南1號(MT)的果實蠟質成分和轉錄組分析發現,突變體的蠟質顯著減少,且蠟質合成相關基因顯著下調。進一步分析表明,贛南1號中C20以上的蠟質組分顯著減少,其為探究柑橘果實蠟質特異性組分積累的分子機制提供了良好材料。

深入分析轉錄組數據發現,大部分負責碳鏈延伸的CsKCSs在贛南1號中顯著下調表達,且CsKCS20下調最為顯著,與贛南1號中C20以上的蠟質組分均顯著減少的表型一致。

隨後,通過酵母體系驗證了CsKCS20具有催化合成C22和C24超長鏈脂肪酸的功能。由此表明CsKCS20在柑橘果實蠟質特異性組分積累中起著重要的作用。

為挖掘CsKCS20的調控機制,該團隊進一步分析轉錄組數據發現,CsMYB96的表達量與CsKCS20的表達量呈高度正相關。生化實驗和穩定轉化擬南芥證實了CsMYB96能夠直接激活CsKCS20的表達,從而參與蠟質的合成。

以上結果表明,CsKCS20通過催化合成C22和C24的超長鏈脂肪酸參與柑橘果實蠟質特異性組分的積累,同時CsMYB96能夠直接正調控CsKCS20的表達,促進蠟質合成。該研究為深入解析柑橘果實蠟質特異性組分的積累及調控,維持采後果實品質提供了重要的理論依據。http://t.cn/A6iVedNc

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