南京农大吴俊教授在梨果实石细胞木质化调控机制研究中取得进展
2018/5/16 

2018年5月13日Plant Biotechnology Journal在线发表了南京农业大学梨工程技术研究中心吴俊教授为通讯作者的题为“PbrmiR397a regulates lignification during stone cell development in pear fruit”的研究论文。

木质化的石细胞大大降低了果实品质。因此,利用遗传技术抑制石细胞发育是育种的目标之一。然而,果实石细胞木质化调控的分子机制仍知之甚少。该研究发现microRNA(miR)miR397a通过抑制编码木质素生物合成关键酶漆酶(LAC)基因以调控果实细胞的木质化。瞬时过表达中国梨(Pyrus bretschneideriPbrmiR397a及同时沉默三个LAC基因降低了梨果实的木质素含量和石细胞数量。通过分析60个梨品种的基因组序列,发现PbrmiR397a基因启动子中鉴定出的单核苷酸多态性(SNP)与低木质素含量相关。利用基于细胞的检测系统证实该SNP产生了一个响应水杨酸(SA)以诱导基因表达的TCA元件。此外,在转基因烟草中稳定过表达PbrmiR397a导致靶LAC基因表达及木质素含量降低,但未改变紫丁香基和愈创木基木质素单体的比率。与木质素含量减少一致地是,较之野生型植株,转基因植株具有更少的导管分子和更薄的次生壁。

 

该项研究对于理解木质素生物合成调控具有重要意义,为改善梨果实品质提供了有价值的分子遗传信息

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