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果实成熟过程的奥秘值得探索

  • 发布时间:2015-05-14 01:31:30  来源:科技日报  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  科技日报讯 (记者马爱平)在生产、运输和流通过程中,果实因成熟得不到有效地控制而腐烂变质,每年给我国果品生产造成较大的经济损失。近日,从北京农学院园艺系获悉,该系教授沈元月在“非呼吸跃变型果实成熟调控分子基础研究”取得突破,发现并成功鉴定了脱落酸受体蛋白基因,证实该受体作为正调控因子参与草莓果实的成熟调控。

  据了解,根据果实成熟的呼吸生理特点,果实可以分为呼吸跃变型果实和非呼吸跃变型果实,前者如苹果、香蕉、芒果和番茄等在果实成熟过程中产生呼吸和乙烯高峰,而后者如葡萄、柑橘和草莓等在果实成熟过程中则不产生呼吸和乙烯高峰。

  以乙烯受体及其信号转导分子机制为基础,呼吸跃变型果实成熟调控的细胞信号转导的分子机理早已阐明。然而,关于非呼吸跃变型果实成熟的分子机制研究,过去十几年一直进展缓慢。

  沈元月说,乙烯作用机制表明,果实成熟过程实质是一个激素调控的发育过程,植物激素与其受体的相互作用是激素信号转导中最为关键的一步,已有研究发现,果实中脱落酸受体的鉴定有助于揭示非呼吸跃变型果实成熟的分子机制。

  非呼吸跃变型果实成熟的分子基础研究引起了沈元月极大的兴趣,其承担的“非呼吸跃变型果实成熟调控的分子机制”课题得到了国家重点基础研究发展计划资助。以拟南芥为材料,发现并成功鉴定了脱落酸受体蛋白基因ABAR,研究结果于2006年作为第一作者以主体论文的形式在《Nature》上发表。目前该论文被SCI论文他引次数已达240次,被认为是近几年来植物学科研究中最重要的突破之一。ABAR受体的鉴定为进一步探索果实发育的机理奠定了研究基础。

  沈元月以草莓为材料,通过病毒诱导基因沉默技术调低草莓果实中脱落酸合成关键酶基因FaNCED1和脱落酸受体基因FaABAR都显著影响果实的着色,证实FaABAR作为正调控因子参与草莓果实的成熟调控。研究结果于2011年发表在国际著名期刊《Plant Physiology》上,被国内著名期刊《植物学报》列为中国植物科学若干领域重要研究进展之一。目前该论文被SCI论文他引次数已达67次,已成为果实发育领域具有国际影响的重要论文。

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