芒果转录因子MiEIL4通过调控淀粉酶基因表达促进果实成熟过程中淀粉降解的分子机制

为解决芒果果实采后成熟过程中淀粉降解的分子调控机制不明问题，研究人员聚焦乙烯响应通路关键转录因子MiEIL4，发现其通过直接激活β-淀粉酶基因MiBAMX2及间接调控α/β-淀粉酶基因家族（MiAMY3/MiBAM4-6等）表达，驱动淀粉向可溶性糖转化，为改善芒果品质和采后保鲜提供新靶点。

　　

芒果作为全球重要的热带水果，其香甜风味和柔软质地深受消费者喜爱。然而，采后芒果因呼吸跃变特性导致25%-40%的损耗，其中淀粉降解驱动的软化过程是关键制约因素。尽管已知α-淀粉酶（AMY）和β-淀粉酶（BAM）参与淀粉水解，但调控这些酶基因表达的分子机制仍是未解之谜。华南农业大学的研究团队通过比较四个芒果品种（‘贵妃’、‘红象牙’、‘金煌’、‘台农’）的采后生理变化，发现淀粉含量下降与AMY/BAM活性及基因表达呈正相关，并锁定乙烯信号通路核心转录因子MiEIL4为潜在调控者。

研究采用瞬时过表达技术验证MiEIL4功能，发现其能激活MiAMY3、MiBAM4-6等淀粉水解基因，且直接结合MiBAMX2启动子。该成果发表于《Postharvest Biology and Technology》，首次揭示EIN3/EIL家族通过多层级调控网络驱动芒果淀粉降解的分子机制，为精准调控果实成熟进程提供新策略。

关键技术方法
研究选取四个芒果品种的成熟果实建立样本队列，通过测定淀粉/糖含量、AMY/BAM酶活及qPCR分析基因表达筛选关键靶点；采用亚细胞定位验证MiEIL4的转录激活特性，并通过双荧光素酶报告系统（LUC）和电泳迁移率变动分析（EMSA）鉴定其与靶基因启动子的互作。

研究结果

1. 淀粉转化为糖的生理过程
   四个品种在乙烯处理后均出现淀粉含量下降（‘贵妃’降幅达82%）、可溶性糖上升现象，且AMY/BAM活性与基因（MiAMY3/MiBAM4等）表达同步增强，证实淀粉水解是品种共性特征。

2. MiEIL4的功能验证
   核定位实验显示MiEIL4具有典型转录因子特性。瞬时过表达MiEIL4的果实淀粉降解加速，且淀粉水解基因表达量提升3-8倍，其中MiBAMX2启动子含有EIN3结合位点（EBS）并被MiEIL4直接激活。

3. 讨论与意义
   研究阐明MiEIL4通过“直接激活MiBAMX2+间接调控其他淀粉酶基因”的双轨模式驱动淀粉降解，突破了对EIN3/EIL家族仅调控乙烯合成的传统认知。该发现为开发基于转录调控的芒果保鲜技术（如靶向抑制MiEIL4延缓软化）提供理论依据，对延长其他呼吸跃变型水果货架期具有参考价值。