《CsNAC22通过激活蔗糖合成酶基因CsSUS5调控黄瓜果实可溶性糖积累的分子机制》

  • 编译者: 季雪婧
  • 本研究首次揭示NAC转录因子CsNAC22通过直接结合并激活蔗糖合成酶基因CsSUS5的启动子,正向调控黄瓜果实可溶性糖积累的分子通路。该发现为解析黄瓜糖代谢调控网络提供了新视角,对品质育种具有重要指导意义。测定六个黄瓜高代自交系果实的可溶性糖含量范围为3.1%至4.4%。其中'21A130'含糖量最低(3.1%),而'17S-183'最高(4.4%)。自交系按可溶性糖含量升序排列为:'21A130' < '17S-212' < '17S-49' < '17S-116' < '24A001' < '17S-183'。为探究CsNAC22在糖代谢中的潜在作用,我们分析了其表达水平.目前,黄瓜风味性状研究主要集中于苦味和涩味,而可溶性糖积累的分子水平研究仍较有限。本研究通过酵母单杂交(Y1H)、凝胶阻滞实验(EMSA)、双荧光素酶报告基因检测(DLA)和实时定量PCR(qRT-PCR)分析,证明CsNAC22直接结合并激活CsSUS5启动子,从而调控黄瓜可溶性糖积累。遗传过表达实验进一步证实CsNAC22正向控制果实可溶性糖含量。Conclusion总之,我们的研究证实,决定黄瓜果实营养价值和市场品质的关键因素——可溶性糖积累,直接受NAC转录因子CsNAC22的调控。我们证明了:(1) CsNAC22表达与可溶性糖含量呈正相关;(2) 遗传过表达CsNAC22显著增强糖积累;(3) CsNAC22直接结合并激活蔗糖合成酶基因CsSUS5,这通过Y1H、EMSA、DLA和qRT-PCR证据得到证实。这些发现为理解黄瓜糖代谢调控网络提供了新见解,并凸显了CsNAC22在改善果实品质方面的潜力。

相关报告
  • 《外源蔗糖对采后草莓果实花青素合成的影响》

    • 来源专题:食物与营养
    • 编译者:mj
    • 发布时间:2019-05-07
    • 蔗糖是果实成熟度的重要信号。在目前的研究中,将50mM蔗糖用于草莓果实中以研究蔗糖对收获后草莓中花色素苷合成的调节。结果表明,蔗糖处理使葡萄糖、果糖和蔗糖含量分别增加,分别比贮藏期间的对照高19.76%、15.83%和16.50%。葡萄糖和果糖含量的增加是由蔗糖处理激活酸性转化酶引起的。此外,蔗糖处理在储存期间特异性地增加了四种天竺葵素衍生物、天竺葵素3-葡萄糖苷、天竺葵素3-芸香糖苷、天竺葵素3-丙二酰基葡糖苷和天竺葵素3-甲基丙二酰葡萄糖苷。此外,转录谱和酶活性分析表明,天竺葵素衍生物的积累与磷酸戊糖途径、莽草酸途径、苯丙烷途径和类黄酮途径的活化有关。这些结果为蔗糖对个体花青素积累的调节提供了新的见解。
  • 《大豆育种新突破:糖调控油分与蛋白质平衡机制解析》

    • 编译者:季雪婧
    • 大豆是重要的粮油作物,其种子中的油分和蛋白质含量直接影响经济价值,但二者通常呈负相关关系。中国科学院东北地理与农业生态研究所的研究发现,糖含量可能作为关键信号分子调控油分与蛋白质的平衡。具体来说,该团队发现糖转运蛋白GmSWEET10a/b 可以通过调节糖从种皮向胚的运输,正向调控油分积累,负向调控蛋白质含量。 通过对GmSWEET10a/b 双突变体的转录组和代谢组数据分析,研究人员解析了糖转运过程对大豆油分-蛋白质平衡的分子机制。结果显示,在双突变体中,胚的糖含量降低,导致碳前体供应不足,油分合成受阻;同时,脂肪酸生物合成及三酰甘油组装相关基因表达下调,而贮藏蛋白编码基因表达上调,最终导致油分下降、蛋白质含量上升。 研究还鉴定出两个关键枢纽基因:GmSnRK1和GmACO1。GmSnRK1可能作为能量感受器整合蔗糖信号与碳代谢流,而GmACO1通过乙烯生物合成途径影响糖水平和油分-蛋白质比例。这些发现为解析大豆种子中油分与蛋白质积累的复杂调控网络提供了新的线索。相关研究成果已在线发表在《植物杂志》(The Plant Journal)上,并得到国家自然科学基金和中国科学院相关项目的支持。