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非呼吸跃变型果实成熟调控的生理及分子机制
成果针对非呼吸跃变型果实成熟调控的机理还不清楚的理论问题,以草莓为研究对象,以植物激素为研究切入点,对草莓果实成熟的生理及分子机制进行了深入系统的研究,主要发现如下: (1)提供一系列的生理及遗传学证据证明了植物激素脱落酸(abscisic acid, ABA)在草莓果实成熟中发挥着重要的作用,并揭示了ABA作用的分子基础。在国际上首次提出了ABA调控非呼吸跃变型果实成熟的信号转导分子模型; (2)发现了蔗糖作为信号分子促进草莓果实成熟是通过ABA途径实现的,确立草莓果实糖积累细胞学途径及糖代谢的分子机制,证实了蔗糖和ABA协同调控草莓果实成熟中的核心作用; (3)提供直接的生理和分子证据证实了植物激素乙烯(ethylene, Eth)和油菜素内酯(brassinosteroid, BR)也参与草莓果实的成熟调控; (4) 通过始熟期草莓果实的转录组及转基因技术,提出了基于植物激素综合理解草莓果实成熟网络调控的分子机制。糖代谢和积累是果实发育的物质基础,也是植物激素调控果实成熟的核心机制。在草莓果实成熟过程中,果实伴随着生长素(indole-3-acetic acid, IAA)作用下降及ABA/Eth/PAs(polyamines, 多胺)作用增强,同时伴随碳水化合物、苯丙氨酸、黄酮类、谷胱甘肽等代谢的增加,加速了果实的糖积累、色素的合成和软化等,最终揭示了多胺调控草莓果实成熟是通过ABA、IAA和Eth途径实现的。
推荐单位:北京农学院
联系人:沈元月