近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院果樹逆境生物學(xué)團(tuán)隊(duì)在國(guó)際知名期刊Plant Physiology 在線發(fā)表了題為“F-box protein MdAMR1L1 regulates ascorbate biosynthesis in apple by modulating GDP-mannose pyrophosphorylase”的研究論文，揭示了蘋果中抗環(huán)血酸生物合成調(diào)控的分子機(jī)制。

 

　　抗壞血酸 （Asc，又稱Vc） 是植物和人體中重要的抗氧化劑，在各種生理過(guò)程中起著關(guān)鍵作用。探明果樹中Asc水平的調(diào)節(jié)機(jī)制對(duì)于植物抗逆性和品質(zhì)提升均有重要意義。在該研究中，F(xiàn)-box蛋白MdAMR1L1的轉(zhuǎn)錄水平和蛋白豐度與蘋果果實(shí)發(fā)育過(guò)程中Asc水平呈負(fù)相關(guān)性，在蘋果中過(guò)表達(dá)或者沉默該基因證明MdAMR1L1負(fù)調(diào)控Asc水平，但在MdAMR1L1過(guò)表達(dá)轉(zhuǎn)基因蘋果葉片中，Asc合成基因MdGMP1的轉(zhuǎn)錄水平顯著上調(diào)，但其蛋白豐度和酶活性卻降低。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這是因?yàn)镸dAMR1L1蛋白能與MdGMP1相互作用并通過(guò)泛素化途徑促進(jìn)MdGMP1降解，從而在翻譯后水平上抑制Asc的合成，而轉(zhuǎn)錄因子MdERF98表達(dá)受Asc水平的反饋調(diào)節(jié)，正調(diào)控著MdGMP1的轉(zhuǎn)錄，對(duì)維持體內(nèi)Asc含量的穩(wěn)態(tài)起重要作用。

 

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　　這種調(diào)控機(jī)制可能是植物長(zhǎng)期適應(yīng)環(huán)境的一種自我調(diào)控機(jī)制，在植物抗逆及發(fā)育中起重要作用。該研究為果實(shí)Vc含量改良提供了新的理論支撐和基因資源。

 

　　博士研究生馬松亞和已畢業(yè)碩士研究生李會(huì)霞為論文共同第一作者，李明軍教授為論文通訊作者。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2018YFD1000200）和國(guó)家自然科學(xué)基金（No. 31672128）等項(xiàng)目支持。