苹果转录因子MdDof43通过调控细胞壁修饰基因促进果实软化

推荐内容 为了解决苹果果实软化过程中细胞壁结构变化的问题，研究人员对苹果转录因子MdDof43的功能进行了深入研究。研究发现，MdDof43通过上调Mdβ-Gal2和Mdα-AF3的表达，促进细胞壁成分的降解，从而加速果实软化。这一发现为改善苹果果实品质提供了新的分子机制。

　　

论文解读

苹果作为全球广泛种植的水果，其果实硬度不仅是衡量果实品质的重要指标，也是影响果实储存和运输能力的关键因素。然而，随着果实成熟，果实的硬度会逐渐下降，这一过程涉及到复杂的细胞壁结构和成分的变化。细胞壁的软化和降解主要由一系列酶催化，这些酶的活动受到多种转录因子的调控。近年来，Dof转录因子家族因其对果实成熟和软化过程中的重要作用而受到关注，但其具体作用机制尚不明确。

为了深入理解苹果果实软化过程中细胞壁结构变化的分子机制，西北农林科技大学的研究人员对苹果中的Dof转录因子进行了系统的研究。他们首先分析了两种不同硬度苹果品种在果实发育和成熟过程中50个MdDofs的表达模式，发现MdDof43的表达水平与果实硬度高度相关。随后，通过功能验证和RNA测序分析，研究人员揭示了MdDof43在促进果实软化中的作用机制。

在研究中，研究人员采用了多种关键技术方法。首先，他们利用RNA测序技术分析了MdDof43过表达苹果愈伤组织中的基因表达变化，发现了许多与细胞壁降解相关的基因被上调。其次，DNA亲和纯化测序（DAP-seq）技术被用来识别MdDof43的直接结合靶点，结果显示MdDof43能够直接结合到Mdβ-Gal2和Mdα-AF3的启动子上。此外，体外实验进一步证实了MdDof43对这些基因表达的正向调控作用。

研究结果表明，MdDof43通过直接结合并激活Mdβ-Gal2和Mdα-AF3的表达，促进了细胞壁成分的降解，导致水溶性果胶含量增加、中性糖损失、半纤维素含量减少以及果实硬度降低。这些变化不仅影响了细胞壁的结构，还促进了果实的软化过程。此外，研究人员还发现，MdDof43的过表达不仅影响了苹果的果实软化，还在番茄中观察到了类似的效果，这表明MdDof43在果实软化过程中的作用具有普遍性。

综上所述，该研究揭示了MdDof43在调控苹果果实软化过程中的重要作用，为未来通过基因工程手段改良果实品质提供了重要的理论基础。研究结果不仅增进了我们对果实软化机制的理解，还为果实品质改良提供了新的分子靶点。通过对MdDof43功能的深入研究，科学家们可以更好地控制果实的成熟过程，延长果实的保鲜期，提高果实的商业价值。此外，这项研究也为其他水果的果实软化机制研究提供了参考，具有重要的理论和实践意义。