近日，中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園研究員陳江華團(tuán)隊(duì)在New Phytologist期刊上發(fā)表研究論文，闡述了番茄葉片和果實(shí)發(fā)育過(guò)程中，SlSAP1和SlSAP2調(diào)節(jié)SlKIX8和SlKIX9的穩(wěn)定性，進(jìn)而冗余地調(diào)控番茄葉片和果實(shí)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(shí)的最終大小是由一個(gè)復(fù)雜的發(fā)育過(guò)程決定的，其中涉及很多因子的參與。該過(guò)程依賴(lài)于兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)細(xì)胞生物學(xué)事件的協(xié)同調(diào)控，即細(xì)胞分裂和細(xì)胞擴(kuò)張。果實(shí)大小是影響作物產(chǎn)量的關(guān)鍵農(nóng)藝性狀，對(duì)其調(diào)控機(jī)制的深入研究對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。
為闡明調(diào)控番茄果實(shí)大小的分子機(jī)制，該研究通過(guò)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(gè)拷貝，分別命名為SlSAP1和SlSAP2。遺傳學(xué)分析表明，SlSAP1和SlSAP2通過(guò)協(xié)同調(diào)控細(xì)胞分裂和細(xì)胞伸長(zhǎng)過(guò)程，以功能冗余的方式共同調(diào)控番茄果實(shí)和葉片器官大小。蛋白互作實(shí)驗(yàn)證實(shí)，SlSAP1和SlSAP2均能與SlASK1、SlASK2和SlASK3發(fā)生相互作用，表明這兩個(gè)蛋白可能通過(guò)形成SCF（Skp1-Cullin-F-box）類(lèi)泛素連接酶復(fù)合體來(lái)參與泛素-蛋白酶體途徑。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，SlSAP1和SlSAP2可與果實(shí)大小的負(fù)調(diào)控因子SlKIX8和SlKIX9直接互作，并顯著影響這兩個(gè)調(diào)控因子的蛋白穩(wěn)定性。
該研究首次揭示了SlSAP-SlKIX分子模塊在番茄果實(shí)發(fā)育中的核心調(diào)控作用，不僅證實(shí)了SAP家族蛋白在肉質(zhì)果實(shí)大小調(diào)控中的功能，更為重要的是闡明了其通過(guò)SCF復(fù)合體介導(dǎo)的蛋白泛素化降解途徑調(diào)控果實(shí)發(fā)育的分子機(jī)制。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)以及云南省興滇英才項(xiàng)目等的支持。
