文獻(xiàn)解讀：山梨醇通過赤霉素信號(hào)介導(dǎo)蘋果植株生長(zhǎng)策略年齡依賴性變化
近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院李超團(tuán)隊(duì)在闡明蘋果植株生長(zhǎng)時(shí)山梨醇所介導(dǎo)的分子機(jī)制方面取得了新進(jìn)展。相關(guān)研究成果已經(jīng)發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊《Horticulture Research》（IF=7.6、一區(qū)期刊）上。
許多多年生木本植物在開花期之前會(huì)經(jīng)歷漫長(zhǎng)的幼年期，從幼年到成年期的過渡，稱為營(yíng)養(yǎng)期變化，這一過程受到各種內(nèi)源因素的調(diào)節(jié)，如植物年齡、糖分和植物激素。然而，在這個(gè)過渡期間，關(guān)于年齡變化的調(diào)節(jié)機(jī)制仍不清楚。
對(duì)此，研究團(tuán)隊(duì)先對(duì)蘋果樹營(yíng)養(yǎng)期變化中形態(tài)和葉片的生理變化進(jìn)行了研究。他們發(fā)現(xiàn)，該時(shí)期植株從快速生長(zhǎng)轉(zhuǎn)向緩慢增長(zhǎng)，同時(shí)該時(shí)期的光合作用也相應(yīng)降低。此外，植物激素ABA、IAA和ACC的含量在該時(shí)期逐漸增加，表明它們?cè)谔O果從幼年到成年期的過渡中發(fā)揮了重要作用。相反，赤霉素GA3含量逐漸降低。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步測(cè)量了植株內(nèi)的糖分和氨基酸，發(fā)現(xiàn)蔗糖和山梨醇的含量逐漸增加，這提示它們?cè)谶@一過程中的積極作用。同時(shí)，通過RNA序列分析，研究團(tuán)隊(duì)確定了從幼年到成年期轉(zhuǎn)變中起關(guān)鍵作用的酶——山梨醇脫氫酶MdSDH1，一種山梨醇分解代謝的關(guān)鍵酶。因此研究團(tuán)隊(duì)假設(shè)MdSDH1可能是控制蘋果從快速增長(zhǎng)轉(zhuǎn)變到緩慢增長(zhǎng)的主調(diào)節(jié)器。此外，施用外源性山梨醇顯著降低了植株的高度和節(jié)間長(zhǎng)度，表明山梨醇的積累顯著抑制了蘋果植物的生長(zhǎng)。研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，沉默MdSDH1會(huì)抑制蘋果植物的生長(zhǎng)。在沉默MdSDH1的植株中，GA3的含量顯著低于未沉默的對(duì)照組，說明MdSDH1沉默降低了GA3含量，從而抑制了蘋果的生長(zhǎng)。
之后，研究團(tuán)隊(duì)通過RNA序列識(shí)別，發(fā)現(xiàn)MdSDH1的轉(zhuǎn)錄抑制劑MdSPL1和MdWRKY24。蛋白表達(dá)分析表明，MdSPL1和MdWRKY24通過抑制MdSDH1表達(dá)促進(jìn)山梨醇的積累，而山梨醇反過來也會(huì)通過MdSPL1和MdWRKY24抑制MdGASA1表達(dá)。
總而言之，這項(xiàng)研究提供了詳細(xì)的表型和生理學(xué)證據(jù)，證明山梨醇在營(yíng)養(yǎng)期變化期間通過MdSPL1-MdWRKY24模塊調(diào)節(jié)蘋果的生長(zhǎng)策略，并證明了蘋果植株在幼年至成年?duì)I養(yǎng)期，MdSPL1-MdWRKY24模塊通過抑制MdSDH1轉(zhuǎn)錄來促進(jìn)山梨醇積累，從而減少碳源供應(yīng)并增加山梨醇信號(hào)。同時(shí)，增加的山梨醇信號(hào)通過反饋環(huán)促進(jìn)MdSPL1-MdWRKY24表達(dá)，從而抑制MdGASA1轉(zhuǎn)錄并降低成年期蘋果植株的生長(zhǎng)。
文章中為了研究抑制劑MdSPL1和MdWRKY24與山梨醇脫氫酶MdSDH1之間的相互作用，研究團(tuán)隊(duì)使用博鷺騰PlantView植物活體成像系統(tǒng)進(jìn)行了熒光素酶互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1093/hr/uhae192
- FluorCam 葉綠素?zé)晒獬上駠?guó)內(nèi)用戶應(yīng)用案例
- 深度剖析 MultispeQ植物多參數(shù)測(cè)量?jī)x：植物科研高效測(cè)量的核心助力
- 納米材料促進(jìn)植物/微藻光合作用機(jī)制研究
- 高通量藻類表型成像分析平臺(tái)+光氧生物反應(yīng)器助力微藻養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展
- 葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)在生態(tài)毒理學(xué)中的應(yīng)用（二）
- TaANK-TPR1通過控制NLR蛋白TaRPP13L1增強(qiáng)小麥對(duì)條銹病的抗性
- 一種創(chuàng)新微循環(huán)貼片在組織移植監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
- 葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)在生態(tài)毒理學(xué)中的應(yīng)用（一）
- 易科泰應(yīng)邀參加第十屆全國(guó)生態(tài)毒理學(xué)大會(huì)
- 易科泰受邀參加“十百千萬”農(nóng)業(yè)新質(zhì)人才培養(yǎng)工程
- 易科泰受邀參加第三屆“千種本草基因組計(jì)劃”研討會(huì)
- 中國(guó)植物生理與分子生物學(xué)學(xué)會(huì)2025年會(huì)在線注冊(cè)通知
- 杰萊美邀您相聚西安第八屆全國(guó)玉米生物學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)
- 博普特將參展2025整合植物生物學(xué)前沿學(xué)術(shù)研討會(huì)
- 易科泰邀您參加第十屆全國(guó)生態(tài)毒理學(xué)大會(huì)
- 易科泰邀您參加第三屆“千種本草基因組計(jì)劃”研討會(huì)
Copyright(C) 1998-2025 生物器材網(wǎng) 電話：021-64166852;13621656896 E-mail：info@bio-equip.com