近日,中國科學院西雙版納熱帶植物園研究員陳江華團隊在New Phytologist期刊上發表研究論文,闡述了番茄葉片和果實發育過程中,SlSAP1和SlSAP2調節SlKIX8和SlKIX9的穩定性,進而冗余地調控番茄葉片和果實的大小。
番茄(Solanum lycopersicum?L)是茄科茄屬最重要的園藝作物。番茄果實的最終大小是由一個復雜的發育過程決定的,其中涉及很多因子的參與。該過程依賴于兩個相互關聯細胞生物學事件的協同調控,即細胞分裂和細胞擴張。果實大小是影響作物產量的關鍵農藝性狀,對其調控機制的深入研究對農業生產具有重要意義。
為闡明調控番茄果實大小的分子機制,該研究通過全基因組序列分析,在番茄基因組中鑒定出擬南芥SAP的同源基因有兩個拷貝,分別命名為SlSAP1和SlSAP2。遺傳學分析表明,SlSAP1和SlSAP2通過協同調控細胞分裂和細胞伸長過程,以功能冗余的方式共同調控番茄果實和葉片器官大小。蛋白互作實驗證實,SlSAP1和SlSAP2均能與SlASK1、SlASK2和SlASK3發生相互作用,表明這兩個蛋白可能通過形成SCF(Skp1-Cullin-F-box)類泛素連接酶復合體來參與泛素-蛋白酶體途徑。進一步研究發現,SlSAP1和SlSAP2可與果實大小的負調控因子SlKIX8和SlKIX9直接互作,并顯著影響這兩個調控因子的蛋白穩定性。
該研究首次揭示了SlSAP-SlKIX分子模塊在番茄果實發育中的核心調控作用,不僅證實了SAP家族蛋白在肉質果實大小調控中的功能,更為重要的是闡明了其通過SCF復合體介導的蛋白泛素化降解途徑調控果實發育的分子機制。
該研究得到國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項以及云南省興滇英才項目等的支持。
日期:2025-05-09
番茄(Solanum lycopersicum?L)是茄科茄屬最重要的園藝作物。番茄果實的最終大小是由一個復雜的發育過程決定的,其中涉及很多因子的參與。該過程依賴于兩個相互關聯細胞生物學事件的協同調控,即細胞分裂和細胞擴張。果實大小是影響作物產量的關鍵農藝性狀,對其調控機制的深入研究對農業生產具有重要意義。
為闡明調控番茄果實大小的分子機制,該研究通過全基因組序列分析,在番茄基因組中鑒定出擬南芥SAP的同源基因有兩個拷貝,分別命名為SlSAP1和SlSAP2。遺傳學分析表明,SlSAP1和SlSAP2通過協同調控細胞分裂和細胞伸長過程,以功能冗余的方式共同調控番茄果實和葉片器官大小。蛋白互作實驗證實,SlSAP1和SlSAP2均能與SlASK1、SlASK2和SlASK3發生相互作用,表明這兩個蛋白可能通過形成SCF(Skp1-Cullin-F-box)類泛素連接酶復合體來參與泛素-蛋白酶體途徑。進一步研究發現,SlSAP1和SlSAP2可與果實大小的負調控因子SlKIX8和SlKIX9直接互作,并顯著影響這兩個調控因子的蛋白穩定性。
該研究首次揭示了SlSAP-SlKIX分子模塊在番茄果實發育中的核心調控作用,不僅證實了SAP家族蛋白在肉質果實大小調控中的功能,更為重要的是闡明了其通過SCF復合體介導的蛋白泛素化降解途徑調控果實發育的分子機制。
該研究得到國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項以及云南省興滇英才項目等的支持。
日期:2025-05-09