刘锴栋课题组在国际植物学权威期刊揭示番木瓜成熟新机理
论文在线发表情况
5月11日，生科院刘锴栋课题组在国际植物学领域权威学术期刊《The Plant Journal》（该期刊属于中科院一区TOP期刊，IF5y=6.467）在线发表了题为“CpARF2 and CpEIL1 interact to mediate auxin-ethylene interaction and regulate fruit ripening in papaya”的研究论文。该研究揭示了生长素响应因子CpARF2和乙烯信号途径转录因子CpEIL1互作调控番木瓜果实采后成熟的新机理，为番木瓜果实采后成熟的调控提供了理论基础。
番木瓜属于呼吸跃变型果实，果实采后在常温下迅速转黄、软化并完成后熟，贮藏期较短，限制了番木瓜产业的发展。乙烯与生长素信号在果实采后成熟过程中发挥重要的作用，但目前对介导这两种植物激素信号互作参与果实采后成熟的调控因子还知之甚少。
该研究鉴定了一个受果实采后成熟及外施乙烯诱导的生长素响应因子CpARF2。在番木瓜果实中用农杆菌介导的瞬时表达系统沉默或过表达CpARF2发现其能够正调控果实的成熟。在番茄中异源超量表达CpARF2也具有加速果实成熟的作用。通过酵母双杂交、GST Pull-down、BiFC和LCI等技术证明CpARF2和乙烯信号途径一个重要转录因子CpEIL1互作。CpARF2通过增强CpEIL1蛋白与下游靶基因(CpACS1、CpACO1、CpXTH12和CpPE51)启动子的结合，且CpARF2和CpEIL1互作能够激活CpACS1、CpACO1、CpXTH12和CpPE51启动子的活性。研究还发现CpEBF1能够通过泛素-26S蛋白酶体系统降解CpEIL1，但是CpARF2能够减弱CpEBF1-CpEIL1的互作以及CpEBF1对CpEIL1的泛素化降解，从而稳定了CpEIL1，最终促进果实的成熟。
论文的共同第一作者为生科院张涛讲师、李卫锦实验师和谢如秀同学，通讯作者为生科院刘锴栋教授。该研究得到了广东省自然科学基金面上项目、广东省公益研究与能力建设项目以及广东省协同创新与平台环境建设项目的资助。
据了解，近年来针对番木瓜采后成熟软化迅速给采后保鲜物流带来困难这一产业问题，该课题组对番木瓜果实成熟的分子调控进行了一系列研究，相关研究成果发表在Frontiers in Plant Science、BMC Plant Biology、Scientia Horticulturae、中国农业科学、园艺学报等期刊上；获授权发明专利5项和实用新型专利4项；主持的科技成果《热带特色水果番荔枝、番木瓜高效生产及采后保鲜技术集成与应用》获湛江市科技进步二等奖。这些研究成果为番木瓜采后保鲜提供了重要的理论基础。
生长素和乙烯对番木瓜果实采后成熟的影响
生长素和乙烯信号互作调控番木瓜果实采后成熟的模式图
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