近日，蘭州大學生命科學學院張春江教授團隊在探究黃芪多糖預防潰瘍性結腸炎的調控機制方面取得了研究進展。相關研究成果已發(fā)表在國際知名期刊《International Journal of Biological Macromolecules 》(IF= 8.2、一區(qū)期刊)上。

近日，甘肅農業(yè)大學園藝學院廖偉彪團隊，在番茄 NAC 轉錄因子 SlNAP1 直接調控赤霉素依賴性的果實成熟的研究中，取得了新進展，相關研究成果已經發(fā)表在國際知名期刊《Cellular & molecular biology letters》（IF=9.2、一區(qū)期刊）上。

在番茄（Solanum lycopersicum）的生長過程中，其果實的成熟是由成熟相關基因通過選擇性表達來進行調控的，該過程受轉錄因子（TFs）控制。在各種植物特異性TF家族中，無頂端分生組織（NAM）、擬南芥激活因子1/2（ATAF1/2）以及杯狀子葉2（CUC2;NAC）TF家族尤為顯著，在植物生理活動中發(fā)揮著重要作用，如果實成熟（FR）。盡管在番茄基因組中發(fā)現了許多NAC基因，但關于NAC成員對FR影響的信息有限，并且缺乏對其靶基因的研究。

在高等植物的生長和發(fā)育過程中，赤霉素（GA）是一種至關重要的的植物激素，在植物生長的各個關鍵階段，如種子發(fā)芽、葉片展開、開花、結果以及后續(xù)的生長過程中，都發(fā)揮著作用。因此，眾多研究都聚焦于探討GA對種子發(fā)育和果實生長的影響。

研究發(fā)現，利用 GA 可以提高抗壞血酸、可溶性固形物和果實重量的濃度，從而改善番茄果實的堅實度。研究還表明，通過過表達番茄果實組織中的 GA 分解基因 SlGA2ox1 來抑制 GA 的水平，可能會導致早熟，這表明 GA 在番茄的 FR 過程中起著負面作用。而番茄基因組中存在三種GA受體，分別是SlGID1a、SlGID1b1和SlGID1b2，這些受體被認為介導特定的GA反應。盡管已有研究指出某些TFs可能參與了FR中GA的調控，但對于其詳細的調控機制，特別是NAC TFs 的調控機制，目前仍缺乏深入的了解。

在這項研究中，作者重點關注了SlNAP1，這是一種正向影響番茄FR的NAC TF。利用CRISPR/Cas9技術，作者發(fā)現slnap1突變體在乙烯生成和果實顏色變化方面相較于野生型（WT）表現出延遲現象。通過酵母單雜交（Y1H）和雙熒光素酶報告基因（DLR）實驗，還證實了SlNAP1能夠直接結合到兩個關鍵基因的啟動子區(qū)域，這兩個基因參與GA的降解，即SlGA2ox1和SlGA2ox5，從而激活它們的表達。此外，通過酵母雙雜交（Y2H）、雙分子熒光互補（BIFC）和熒光素酶（LUC）檢測，作者揭示了SlNAP1與SlGID1之間的相互作用。這些發(fā)現表明，SlNAP1通過直接激活GA降解基因來正向調控果實成熟。另外，SlNAP1與SlGID1的相互作用可能也在SlNAP1誘導的FR中發(fā)揮作用?？傮w而言，此項研究為 NAC TFs 通過 GA 途徑調節(jié)番茄 FR 的分子機制提供了重要的見解。

文章中，在進行螢火蟲熒光素酶互補實驗時，使用了博鷺騰 PlantView系列植物活體成像系統進行檢測。

論文鏈接：https://doi.org/10.1186/s11658-024-00577-7