【摘 要】
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转录因子NAC参与果实成熟调控,前期研究发现番茄中转录因子SNAC4和SNAC9与果实转红和软化过程有关。植物激素脱落酸（ABA）和乙烯与NAC转录因子也存在联系,但三者之间的互作基因以及调控顺序尚不清楚。本研究通过分子生物学的手段系统分析了SNAC4/9对于番茄成熟的影响。筛选ABA、乙烯合成代谢及信号转导关键基因,解析它们与SNAC4/9在蛋白-蛋白和DNA-蛋白水平上的互作关系,明确NAC转
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转录因子NAC参与果实成熟调控,前期研究发现番茄中转录因子SNAC4和SNAC9与果实转红和软化过程有关。植物激素脱落酸（ABA）和乙烯与NAC转录因子也存在联系,但三者之间的互作基因以及调控顺序尚不清楚。本研究通过分子生物学的手段系统分析了SNAC4/9对于番茄成熟的影响。筛选ABA、乙烯合成代谢及信号转导关键基因,解析它们与SNAC4/9在蛋白-蛋白和DNA-蛋白水平上的互作关系,明确NAC转录因子与植物激素联合调控番茄成熟的网络。主要研究结果如下:1.采用病毒诱导的基因沉默（VIGS）技术对SNAC4/9沉默后发现,沉默果实的成熟进程明显延迟于对照组。多种重要生理指标（ABA含量、果实硬度、乙烯释放量、可溶性固形物含量等）测定中均发现SNAC4/9的沉默对番茄果实的成熟起到明显的抑制作用,且SNAC4的作用相比于SNAC9更为显著,这与果实表型结果一致。2.酵母双杂交（Y2H）和双分子荧光互补（Bi FC）的蛋白-蛋白互作研究发现SNAC4与乙烯合成代谢关键基因Sl ACS2、Sl ACO1及ABA信号转导关键基因SAPK3、Sl PYL9、Sl AREB1存在互作关系,而SNAC9仅与ABA信号转导相关基因Sl PYL9和Sl AREB1存在互作关系。3.根据前期染色质免疫共沉淀测序（Chip-seq）的预测结果,选取ABA和乙烯相关基因的启动子序列,通过酵母单杂交（Y1H）和凝胶阻滞（EMSA）实验发现SNAC4可以特异性结合SAPK3、Sl CYP707A1、Sl ACS8和Sl ACO6的启动子序列,表明它们在DNA-蛋白水平上存在互作关系。4.外源激素处理结果发现,ABA处理可以显著加速果实成熟,而ABA+1-甲基环丙烯（1-MCP）和去甲二氢愈创木酸（NDGA）的处理在不同程度上抑制了果实成熟。同时,互作基因受ABA和乙烯诱导。综上,沉默SNAC4/9显著延迟了番茄成熟进程,SNAC4/9通过与乙烯合成、ABA信号转导关键基因互作来实现对成熟的协同调控。研究建立了SNAC4/9-ABA-乙烯的成熟调控网络,为深入阐释NAC转录因子与植物激素协同调控果实成熟模式提供了科学依据。
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