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华南农大李建国课题组发现油菜素内酯通过调控乙烯合成参与荔枝落果

信息来源:Horticulture Research  发布时间: 2021-05-12   点击数:保护视力色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)

植物器官(花、叶片、果实等)的脱落受多种环境因素和发育信号的影响,是一个被精确调控的过程。植物内源激素生长素和乙烯在植物器官脱落过程中起着核心调控作用,其他激素是否参与以及如何参与调控植物器官脱落还未明了。荔枝(Litchi chinensis Sonn.)是起源于我国的特色大宗果树,其果实发育过程中有3-5次生理落果,是造成荔枝产量低而不稳的重要原因,已成为制约荔枝产业高质量发展的“瓶颈”问题。

近日,Horticulture Research在线发表了华南农业大学李建国课题组题为Brassinosteroids suppress ethylene-induced fruitlet abscission through LcBZR1/2-mediated transcriptional repression of LcACS1/4 and LcACO2/3 in litchi的研究论文。在本研究中,研究人员发现喷施外源BR类似物24-epibrassinolide(EBR),可有效抑制荔枝果实乙烯释放,进而降低荔枝落果率,并对相关分子机理进行了解释。

乙烯(ET)是诱导荔枝落果的关键内源激素。该论文结果表明,ET+EBR处理可显著抑制ET单独处理诱导的乙烯合成基因LcACO2/3和LcACS1/4的转录。体内和体外互作实验结果证实,LcBZR1/2作为BR信号途径关键的转录因子,可直接抑制LcACO2/3和LcACS1/4启动子的活性。异源转基因实验证实LcBZR1/2可推迟拟南芥花器官脱落。同时,本论文也首次报道了拟南芥BZR1获得性突变体具有显著推迟花器官脱落的表型。

据此认为,在荔枝果实正常发育过程中,果实可能含有较高水平的BR,通过其信号转导途径中关键的转录因子LcBZR1/2直接抑制乙烯的生物合成而参与维持荔枝坐果状态;当脱落信号来临时,BR信号途径可能被削弱,乙烯合成增强,落果发生。此外,这种调控机制可能在拟南芥花器官脱落过程中是保守的,后续的研究还在进行中。

Ectopic expression of LcBZR1/2 in Arabidopsis delays floral organ abscission.