


近日,华南农业大学园艺学院朱孝扬教授课题组在Plant Biotechnology Journal期刊上发表题为“CpERF-WRI1 Manipulates Ethylene Sensing by Regulating the Expression of CpERS1 and Fruit Ripening in Papaya”的研究成果。华南农业大学园艺学院毕业硕士研究生吴子菱和毕业博士研究生才佳卉为该论文的共同第一作者,华南农业大学园艺学院朱孝扬教授为通讯作者。
该研究基于前期基础,发现CpERS1和CpERF-WRI1的表达在成熟期间显著上调,但会被不当的1-MCP处理显著抑制。在未成熟、受冷害和热胁迫的番木瓜果实中,也观察到了类似的成熟障碍以及CpERS1和CpERF-WRI1的表达模式,表明这两个基因可能在成熟障碍中发挥关键作用。CpERF-WRI1在体外和体内均能结合并激活CpERS1启动子。在番木瓜中瞬时过表达CpERF-WRI1以及在番茄中异源超表达,均可加速果实成熟、提高CpERS1表达并上调成熟相关通路,而在番木瓜中通过病毒诱导的基因沉默(VIGS)抑制CpERF-WRI1则会延迟成熟并下调这些通路。同样,在番木瓜和番茄中过表达CpERS1可加速成熟并促进成熟相关基因的表达,而VIGS介导的CpERS1沉默则会延迟成熟并抑制这些基因。

CpERS1瞬时沉默对果实成熟的影响
该研究结果表明不适的1-MCP处理、温度胁迫冷害或热胁迫诱导的果实软化障碍主要归因于乙烯受体再生受损以及随之而来的乙烯不敏感性。CpERS1在系统II乙烯响应中发挥重要作用,而CpERF-WRI1是激活CpERS1表达关键调控因子。当CpERF-WRI1因不当的1-MCP处理或温度胁迫而受到抑制时,CpERS1无法得到补偿,果实无法响应外源乙烯和启动系统II乙烯通路,进而导致果实软化障碍发生。