重慶大學(xué)發(fā)現(xiàn)VAHOX1負(fù)調(diào)控番茄果實(shí)成熟

番茄是研究肉質(zhì)果實(shí)發(fā)育和成熟的最佳模式植物，其果實(shí)成熟過程受乙烯信號(hào)及相關(guān)發(fā)育因子共同調(diào)控。鑒定果實(shí)成熟相關(guān)的關(guān)鍵調(diào)控因子對(duì)于進(jìn)一步明晰果實(shí)成熟調(diào)控網(wǎng)絡(luò)機(jī)制以及通過生物學(xué)手段提升果實(shí)品質(zhì)和延長(zhǎng)貨架期均具有重要的意義。

2022年12月，《Horticulture Research》在線發(fā)布了重慶大學(xué)胡宗利教授團(tuán)隊(duì)題為“A tomato HD-Zip I transcription factor,VAHOX1, acts as a negative regulator of fruit ripening”的研究論文。研究克隆了番茄HDZip家族基因VAHOX1，通過表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)該基因在果實(shí)中的表達(dá)量較高，且受植物激素乙烯的調(diào)節(jié)，推測(cè)VAHOX1可能參與乙烯介導(dǎo)的果實(shí)成熟調(diào)控。亞細(xì)胞定位試驗(yàn)表明VAHOX1定位于細(xì)胞核。轉(zhuǎn)錄活性分析表明，VAHOX1具有轉(zhuǎn)錄激活功能且激活區(qū)位于C末端。通過RNA干擾（RNAi）技術(shù)沉默番茄中VAHOX1導(dǎo)致番茄果實(shí)成熟提前，總類胡蘿卜素和乙烯含量增加，番茄果實(shí)和幼苗對(duì)乙烯的敏感性增強(qiáng)，果實(shí)貨架期縮短。而超表達(dá)VAHOX1則延遲果實(shí)成熟，總類胡蘿卜素和乙烯含量下降，對(duì)乙烯的敏感性減弱。果實(shí)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析結(jié)果表明，改變VAHOX1的表達(dá)影響一系列與乙烯生物合成、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞壁代謝相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄水平。進(jìn)一步通過煙草瞬時(shí)表達(dá)試驗(yàn)和酵母單雜交試驗(yàn)表明，VAHOX1通過結(jié)合AP2a的啟動(dòng)子并促進(jìn)其表達(dá)，從而負(fù)調(diào)控番茄果實(shí)成熟。綜上所述，該研究結(jié)果揭示了VAHOX1通過介導(dǎo)乙烯途徑負(fù)調(diào)控番茄果實(shí)成熟，進(jìn)一步拓展了人們對(duì)果實(shí)成熟轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的理解。