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番茄类胡萝卜素调控取得新进展

南湖网讯(记者成雄)8月13日,我校园艺植物生物学重点实验室叶志彪教授带领的番茄团队在《新植物学家》杂志上发表了一篇题为《定向激活Physoene实现Atomo B-Box蛋白Slbbx20模块类胡萝卜素生物合成》的在线报告,这是我第一次能够做到这一点。本研究揭示了番茄BBX转录因子SlBBX20积极调节番茄类胡萝卜素积累的分子机制,为改善果实营养品质提供了新思路。博士生成雄是论文的第一作者,副教授王陶陶是通讯作者。

类胡萝卜素不仅对植物的生长发育起着非常重要的作用,也是番茄果实中的重要营养成分,对人体健康非常重要,对癌症和心血管疾病有一定的疗效。然而,我们对番茄类胡萝卜素生物合成的调控机制知之甚少。本研究证实SlBBX20能促进番茄果实中类胡萝卜素的积累,SlBBX20是CUL4-DDB1-DET1 E3连接酶的底物。SlBBX20和SlDET1之间的蛋白质相互作用导致SlBBX20和26S蛋白酶体介导的蛋白质降解泛素化。此外,研究还发现SlBBX20可以直接与番茄类胡萝卜素合成关键基因PSY1的启动相关联,诱导其表达,从而促进类胡萝卜素的合成。本研究确定了类胡萝卜素合成调控的关键因子SlBBX20,揭示了其分子调控基础,为番茄果实营养品质的遗传改良提供了新的靶点。这项研究得到了国家散装蔬菜技术产业系统(CARS-25-A-02)和国家自然科学基金会(、和)的支持。

近年来,叶志彪教授领导的番茄团队在番茄果实营养品质改善领域取得了许多创新研究成果。该团队分析了SlSGR1调节类胡萝卜素合成的分子机制(新生理学家,2013年);转录因子SLH SlHZ24(植物杂志,2016);)在番茄中调节抗坏血酸合成。GWAS分析显示,番茄中的indel SLALMt 9基因启动子在番茄果实苹果酸合成中起决定性作用(植物细胞,2017年)。上述研究为如何提高番茄果实的营养品质提供了理论依据。

论文链接:

评论者叶志彪和王陶陶



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