浙江大學果實品質(zhì)生物學團隊研究成果獲2018年度教育部自然科學獎一等獎
近日獲悉，浙江大學果實品質(zhì)生物學團隊研究成果“果實采后木質(zhì)化和軟化及其調(diào)控的生物學機制”榮獲2018年度教育部自然科學獎一等獎。該研究成果重點關注了果實采后質(zhì)地變化，豐富了果實采后生理學理論，也為調(diào)控采后果實質(zhì)地變化提供了新靶標，可為改進和完善果實采后貯藏物流新體系，促進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，增強綜合競爭力提供科技支撐。
采后果實品質(zhì)變化是一個復雜而有序的生物學過程，質(zhì)地是果實品質(zhì)的重要內(nèi)涵，直接影響果實貯藏物流壽命、產(chǎn)品商品性和市場競爭力。果實采后質(zhì)地變化主要包括軟化和木質(zhì)化，前者普遍發(fā)生于各種果實，其中獼猴桃等為典型的后熟軟化型果實；而后者則見于紅肉枇杷果實以及山竹等受機械傷害后的果實中，一些果實的特定組織，如梨的石細胞和獼猴桃的中柱硬化也是木質(zhì)化的結果。
本成果主要關注了果實軟化和木質(zhì)化的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機制。以獼猴桃果實為對象，分析后熟軟化進程分為后熟軟化啟動階段（淀粉降解）和快速軟化階段（細胞壁降解），發(fā)現(xiàn)他們分別有AdBAM3L和AdXTH5等基因參與，還揭示了AdDof3-AdBAM3L通路參與后熟軟化啟動、ERF-XTH通路參與果實快速軟化，并在其他果實上也得到了驗證。以枇杷果實為研究對象，分析了果實木質(zhì)化的生物學基礎。試驗顯示，不同貯藏物流溫度可不同程度地影響果實組織木質(zhì)化進程。研究明確了調(diào)控木質(zhì)化進程的溫度響應靶標基因為Ej4CL1和EjCAD-like，確定了轉(zhuǎn)錄因子EjMYB1/2/8可結合Ej4CL1啟動子，直接調(diào)控木質(zhì)化進程，而EjAP2-1通過與EjMYB發(fā)生蛋白互作，間接調(diào)控木質(zhì)化。研究發(fā)現(xiàn)了EjNAC3可結合并激活EjCAD-like啟動子，調(diào)控果實木質(zhì)化。這些調(diào)控肉質(zhì)果實木質(zhì)化的新型轉(zhuǎn)錄因子的發(fā)現(xiàn)及其調(diào)控路徑和功能的確定，豐富了果實質(zhì)地變化的轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡。相關結果先后在《Plant Physiology》、《Journal of Experimental Botany》、《Plant Biotechnology Journal》、《Planta》和《Postharvest Biology and Technology》等國內(nèi)外重要學術刊物發(fā)表。
果實質(zhì)地變化調(diào)控模式圖
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