SlGLK2转录因子在番茄品种Heirloom果实中的功能及变异分析

Goldern2-Like(SlGLK2)基因是调控未成熟果实叶绿体发育重要的转录因子。番茄(Solanum lycopersicum)未成熟果实中叶绿体对成熟果实的糖类、风味物质积累和提高番茄品质具有一定的作用。Heirloom品系作为优异的种质资源,在果实颜色、大小、形状和风味等方面有很大差异。以32个Heirloom品种为研究材料,通过表型调查研究果实表型性状,检测果实不同部位和不同发育时期叶绿素含量,筛选20个Heirloom品种克隆SlGLK2基因和启动子序列,运用荧光定量PCR分析调控果实叶绿体发育的相关基因,从而分析基因间的调控关系,以期研究SlGLK2转录因子对Heirloom品种叶绿体发育的影响。结果表明:含有SlGLK2基因的品种,未成熟果实拥有深绿色果肩,其不同发育时期绿色果实果肩的叶绿素含量明显高于果实底部。在SlGLK2基因上游非编码区和编码区共发现21个单核苷酸多态性(SNPs),经聚类分析发现,部分SNPs与未成熟果实的表型相关。果实叶绿体发育相关基因的表达分析表明TKN2、TKN4和在番茄果实的果肩部表达量明显高于果实底部,且TKN2、TKN4位于SlGLK2上游并调控SlGLK2基因的表达。     

番茄果实中类胡萝卜素合成与调控的研究进展

番茄是果实成熟研究中的模式植物,在番茄果实成熟过程中,类胡萝卜素种类与含量变化是影响果实着色和品质的重要因子,其相关研究也备受关注。本文综述了近年来国内外学者在番茄果实类胡萝卜素合成与调控等方面的研究进展,阐述了番茄果实中类胡萝卜素的种类、分布与含量,番茄果实在发育过程中类胡萝卜素的含量变化规律,以及参与类胡萝卜素合成的关键酶和转录因子等的研究进展,并对未来该热点问题的发展方向进行了展望。     

番茄心室胶状物的发育及其调控机制

番茄心室胶状物的形成是肉质浆果发育的重要过程和典型特征,在调控果实成熟、风味与质地变化以及种子的发育和休眠等过程中具有重要作用。果实发育过程中,胎座外层组织分化形成心室组织,最终形成高度液泡化的胶状物。这一过程中所涉及的细胞分化、分裂与膨大等是植物发育生物学研究的重要问题。植物激素、水解酶、细胞周期与转录因子等对心室胶状物的形成具有重要作用,其中AGAMOUS基因家族与核内复制可能是调控心室胶状物形成的关键因子。对番茄心室胶状物的发育、形成及其调控因子的相关研究进行了综述,为进一步揭示胶状物的形成和调控机制提供参考。     

香蕉trihelix转录因子MaGTL1a的分离及特性

【目的】研究香蕉MaGTL1a转录因子的特性及其基因表达规律,探讨MaGTL1a转录因子在香蕉果实成熟过程中的作用。【方法】以香蕉果肉c DNA为模板,采用RT-PCR获得MaGTL1a序列;利用烟草瞬时表达法和酵母系统分析MaGTL1a亚细胞定位和转录调控活性;通过实时荧光定量PCR分析MaGTL1a在香蕉果实成熟过程中的表达;运用烟草BY2悬浮细胞瞬时表达法研究MaGTL1a启动子活性。【结果】MaGTL1a c DNA序列含有1个2 283 bp的开放阅读框,编码761个氨基酸,属于trihelix转录因子的GT-2亚家族;亚细胞定位和转录活性分析显示,MaGTL1a定位于细胞核,并在酵母和植物体内具有转录激活活性;实时荧光定量PCR和启动子活性试验表明,MaGTL1a转录水平和启动子活性均受乙烯诱导,并且MaGTL1a转录水平随着香蕉果实的成熟进程而明显增强。【结论】MaGTL1a是一个受乙烯诱导和核定位的转录激活子,可能参与了香蕉果实成熟的调控。     

NAC转录因子在果实发育成熟过程中的作用研究进展

就NAC基因结构与功能及对果实发育和成熟的调控作用研究进行了综述,提出NAC转录因子通过乙烯途径和多重激素途径影响果实成熟。乙烯途径包括：乙烯诱导NAC转录因子,NAC转录因子调控乙烯信号系统上游转录因子,和直接调控主要乙烯合成基因影响果实成熟;多重激素途径包括,通过生长素、脱落酸及赤霉素/油菜素内酯等途径,影响果实成熟。     

葡萄转录因子数据库中17个MADS-box成员在果实发育成熟过程中的表达特征分析

【目的】了解17个MADS-box转录因子成员在葡萄果实发育成熟过程中的调控作用。【方法】利用Plantcare软件分析了葡萄类型转录因子的启动子元件,预测其与果实发育、成熟过程相关的潜在作用;以二倍体欧亚种葡萄品种‘魏可’为试材,采用qRT-PCR技术分析了17个MADS-box成员在葡萄果实发育成熟过程中8个重要时期的时空表达模式,初步鉴定参与葡萄果实发育成熟调控的重要成员;果实转色前7 d通过ABA、NAA处理进一步验证其在葡萄果实发育与成熟中的作用。【结果】MADS-box成员的启动子均含有与果实发育、成熟相关的motif作用元件,且其含有的元件个数存在差异,表明其可能在调控葡萄果实发育与成熟过程中功能存在冗余,同时各自的作用可能存在一定的差异;qRT-PCR分析显示,所有成员均在葡萄果实发育成熟过程中表达,且在不同时期呈现差异表达;其中,VvAG和Vv FBP24在果实硬核期高表达,而在果实转色和成熟中几乎不表达,表明其可能参与果实生长发育的正调控;而VvMADS1、VvMADS9、VvSVP-like1和Vv AP3只在果实转色与成熟过程中高表达,说明它们可能促进了果实的转色与成熟;ABA在果实转色特定时期上调了MADS-box家族6个成员的表达,而NAA下调其表达;另一方面,NAA上调了MADS-box家族8个成员的表达,相反ABA下调其表达,表明这些成员可能响应ABA/NAA调控葡萄果实发育与成熟过程。【结论】葡萄转录因子MADS-box的17个成员均参与了果实发育过程的调控。其中,6个成员可能参与了葡萄果实的成熟过程的正调控,而另外8个成员可能促进了葡萄果实的生长发育从而抑制了果实的转色与成熟过程。     

NAC转录因子在果实成熟中的调控作用

NAC转录因子是植物中最大的特异性转录因子家族之一，其依赖由高度保守的N端结构域和高度变异的C端转录调控结构域组成独特的NAC结构域发挥功能，在果实成熟的调控中发挥着重要的作用。在介绍NAC转录因子的结构特征及不同物种NAC基因的成员与分类的基础上，总结了近年来NAC转录因子在果实成熟过程中的积极作用，包括促进果实软化影响果实质地，促进叶绿素降解及类胡萝卜素、类黄酮和花色苷的合成决定果实着色、调控糖分积累影响果实糖酸比例以及促进多种芳香化合物合成积累形成果实特有风味、果实脱涩等方面，并阐述了NAC转录因子与内源激素特别是乙烯和ABA交互在调控果实成熟中的重要作用。总结了NAC转录因子调控果实成熟的潜在机制以及影响NAC表达的因素与分子通路，旨在为在果实成熟性状遗传改良与调控技术研发提供重要参考。     

植物卵形家族蛋白综述

卵形家族蛋白(OFPs)是一类植物特有的具有保守OVATE结构域的转录因子,其首先发现于番茄中,与果实形状有关。OFPs广泛分布于植物界,其调节植物生长和发育的功能,包括果实形状的改变、胚囊和花粉发育以及次级细胞壁的合成等。近年来,主要集中在拟南芥AtOFP1的研究上。染色质免疫沉淀试验表明AtOFP1直接调控AtGA20ox1表达,其还可能通过与不同类型的转录因子(包括KNOX和BELL类)相互作用。该研究总结了OVATE基因的发现,阐明了OFPs在调节植物生长和发育中的最新进展,并分析了其可能的调控机制,以期为植物中研究OFPs生物学功能提供借鉴。     

果实发育和成熟的调控机制

果实是人类饮食中必不可少的一部分,研究果实发育和成熟的调控机制可为果实品质改良提供参考。文章首先介绍了果实的命名、演化和多样性,并对果实形成过程中的雌蕊发育、受精过程、果实发育、果实成熟后干果的裂开和肉果的颜色等方面的分子调控机制进行了概述。     

美国康奈尔大学研究人员鉴定出2个转录因子对番茄果实成熟及品质的影响

番茄成熟是受乙烯和一系列转录因子的作用共同调控的,这些转录因子包括RIPENING INHIBITOR(RIN )和NON-RIPENING ( NOR ),这2个基因的突变已经被商业上用来延缓果实的成熟和随之而来的变质,是延长果实货架期的一个手段;然而,这些突变也会对果实原本理想的颜色和营养价值相关性状造成影响,不过这种影响的程度尚未得到详细评估。