沈阳农业大学王爱德/李通团队揭示苹果果实乙烯生物合成调控新机制

以下文章来源于植物生理PlantPhysiol ，作者PP

呼吸跃变型果实包括苹果，在果实成熟过程中会发生呼吸跃变，同时伴随着乙烯释放高峰的出现，乙烯的释放量高低与果实贮藏时间的长短成反比。乙烯释放量越高，果实的贮藏性越差。因此，解析果实成熟过程中影响乙烯合成的分子机理，能够为研发提高果实贮藏性技术提供理论指导。

已有研究表明，外源Ca2+能够抑制苹果果实乙烯的生成量，延缓果实的衰老。沈阳农业大学王爱德/李通实验室前期发现，Ca2+通过钙调蛋白（CaM）介导转录因子MdCRF4的磷酸化抑制苹果果实成熟过程中乙烯合成（Plant Physiology, 2023, 191:694-741），但是否存在其他Ca2+受体蛋白也参与这个过程还不得而知。

近日，王爱德/李通团队在Plant Physiology发表了题为“Ca2+ Promotes Transcription Factor Phosphorylation to Suppress Ethylene Biosynthesis in Apple”的研究论文，该研究揭示了外源Ca2+/MdCDPK7介导转录因子MdMADS5和乙烯合酶MdACO1的磷酸化抑制了苹果果实乙烯生物合成。

该研究发现受Ca2+诱导的MdCDPK7与转录因子MdMADS5和乙烯合酶MdACO1互作，进而介导它们的磷酸化，使他们发生泛素化降解。MdMADS5的降解抑制了其对苹果果实成熟过程中关键乙烯合成酶基因MdACS1的正调控作用，从而抑制了果实乙烯的生物合成。综上所述，解析了Ca2+通过MdCDPK7调控苹果果实乙烯生物合成的分子机制，为提高果实贮藏性和延长果实货架期新技术的研发提供了理论支撑。

图1. Ca2+抑制苹果果实贮藏过程中乙烯生物合成工作模型

沈阳农业大学园艺学院博士研究生徐雅秀为论文的第一作者，青年教师李通和王爱德教授为论文的通讯作者，辽宁省果树研究所刘志研究员和吕天星副研究员为本研究提供了试验材料。课题组研究生韦云，刘伟婷，魏亚静，杨广鑫和刘丽也参与了相关工作。本研究得到了国家重点研发计划，国家自然科学基金和辽宁省优秀青年基金的资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiad022

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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