《草莓果實發育與品質調控過程中的ABA信號轉導機制研究》是依託中國農業大學，由李冰冰擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：草莓果實發育與品質調控過程中的ABA信號轉導機制研究
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：李冰冰
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
果樹果實發育與品質調控是果樹學的重要問題之一。果樹果實發育與品質調控本質上是由一系列複雜的信號轉導過程所操縱的。已有研究證明，植物激素脫落酸（ABA）在草莓果實發育與品質調控中起著關鍵作用，然而迄今為止，有關草莓果實發育過程中ABA的信號轉導機制幾乎沒有任何實質性研究。在模式植物及作物中，ABA的信號轉導機制已經了解的相當清楚。ABA信號轉導網路中關鍵信號路徑及其核心成員是否在草莓果實發育與品質調控中起著重要的作用也成為果樹學科亟待解決的重要問題。為此，本研究擬以草莓為試材，探討ABA信號轉導網路中的幾個核心成員即PP2C、SnRK2、MAPKs在草莓果實中是否存在，研究這些信號蛋白在草莓果實發育及品質調控中的作用，並深入揭示其信號轉導路徑和信號轉導機制，其中特別是要解析糖代謝的信號調控機制。該研究不僅具有重要的理論價值，同時也將為草莓品質改良奠定重要的基礎。
結題摘要
本項目執行期間經費使用合理，研究進展良好，截止到結題，共發表標註SCI論文3篇，累計影響因子15，完成了預期研究目標。其中，核心研究成果發表於在Plant Physiology上，該論文為本基金第一標註，申請人擔任論文通訊作者。現將本研究相關成果總結如下： 果實發育及品質調控是果樹學研究的核心問題。利用分子生物學手段深入探索果實發育及品質形成的信號轉導機制是闡明果實發育及品質調控本質的根本手段。隨著二倍體草莓序列的揭示，越來越多的研究將草莓作為非躍變型果實發育及成熟的模式植物。本研究以八倍體草莓（Fragaria x ananassa）為試材，對ABA調控非躍變型果實發育及成熟的信號轉導機理進行了研究，著重探討了ABA信號下游信號組分FaSnRK2.6在草莓果實發育和成熟中功能及其作用機理。在模式植物擬南芥中，OST1是ABA信號路徑的重要成員，參與ABA對氣孔運動的調節，但其在發育過程中的作用並不清楚。我們的研究證明，FaSnRK2.6是OST1的直系同源蛋白，FaSnRK2.6基因表達量隨著草莓果實發育和成熟進程的推進遞減，而蛋白互作研究進一步證明，FaSnRK2.6與草莓果實成熟的負調控因子FaABI1存在物理互作關係。利用農桿菌瞬時轉化方法研究發現，對 FaSnRK2.6進行RNAi，可以顯著地促進草莓果實成熟，相反，過量表達FaSnRK2.6抑制草莓果實成熟。綜上，FaSnRK2.6作為ABA信號轉導路徑的重要成員負調控草莓果實發育與品質形成。本研究在解析了ABA信號在草莓果實發育和成熟中作用機制的同時，還探討了溫度信號在草莓果實發育及品質調控過程中的作用。研究發現，草莓果實成熟對溫度非常敏感，高溫促進果實成熟而低溫延遲草莓果實成熟。Real-time結果顯示，隨著溫度的升高，FaSnRK2.6的表達量顯著下降，瞬時RNAi或超表達FaSnRK2.6可以改變一系列溫度回響和成熟相關基因的表達。FaSnRK2.6不僅作為ABA信號下游成員參與果實發育和成熟調控，同時可以回響高溫對草莓果實成熟的調控，這說明在草莓果實發育過程中，各個信號路徑不是孤立的，不同信號路徑間的Cross-talk可能是控制果實發育的最終決定因素。
