PlantCell突破控制草莓成熟的关

近日，PlantCell在线发表了来自西班牙InstitutodeHortofruticulturaSubtropicalyMediterránea的DavidPosé课题组合作题为“TheNACtranscriptionfactorFaRIFcontrolsfruitripeninginstrawberry“的研究论文。该研究表明草莓基因组中的NAC家族转录因子FaRIF在调节草莓成熟过程中起关键作用。因此，FaRIF是未来人工控制草莓果实质量及成熟的编辑目标。

草莓是世界上最受欢迎的水果作物之一，这归功于其浆果独特的风味和香气，这也是成熟过程中两个关键质量参数。通常来说，草莓果实是指膨大的花托（我们食用的部分）和瘦果（外面的小黑点，其实是草莓的种子）。草莓成熟是一个经过基因编程和高度协调的过程，可导致结构和生化变化，例如容器软化以及糖，花青素，挥发性化合物和维生素含量的增加。根据果实成熟过程中有无呼吸峰出现分为受乙烯主导调控的呼吸跃变型果实和受脱落酸（ABA）主导调控的非呼吸跃变型果实，而草莓是非呼吸跃变型果实的典型代表。

图.广义上的草莓果实（花托和瘦果）（来源于知乎，侵删）

在草莓果实成熟的早期阶段，控制草莓果实膨胀的主要植物激素是生长素和赤霉素，而脱落酸被认为是控制成熟过程的主要植物激素。除激素在成熟控制中的作用外，许多转录因子（TF）也被认为是重要的调节因子。其中，已鉴定出数个属于MYB家族的TF，参与了草莓调节类*酮的积累。此外，还有一些转录因子在果实结实和成熟中发挥作用，例如bHLH家族的FaSPT、FaPRE1、FaSHP和FaMADS9等。但是，到目前为止，还没有发现控制草莓成熟过程的起关键调节因子。

该研究基于之前研究表明NAC转录因子家族参与了柑橘、香蕉、番茄等水果成熟相关的过程的调控，首次发现草莓中NAC转录因子家族的FaNAC在整个草莓果实成熟过程中表达最高，因此选择了FaNAC进行了功能研究，将其重命名为FaRIF（成熟诱导因子）。研究通过构建35Spro：RIF-RNAi稳定转基因系以及果实特异沉默FaRIF的稳定转基因品系，发现FaRIF控制着与成熟相关的关键过程，例如水果软化以及色素和糖分的积累。研究对35Spro：RIF-RNAi水果容器进行的全面代谢组和转录组分析表明，FaRIF是草莓果实成熟的关键调节因子，可控制主要的成熟过程，如控制脱落酸（ABA）的生物合成和信号传导，细胞壁降解和修饰，苯丙氨酸途径、植物激素代谢以及需氧/厌氧代谢中央碳代谢的平衡等。

因此，FaRIF是草莓成熟过程中关键的调控因子，可以作为今后为培育不同成熟期和口味的草莓品种提供了编辑目标。

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