【摘 要】
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果实成熟是一个涉及多基因多层次的转录、翻译和翻译后调控的复杂过程。已有大量研究表明转录因子的转录调控在果实成熟中发挥着关键的作用,而有关转录因子的翻译后修饰如何调控果实成熟在很大程度上还是未知的。因此,本论文拟从转录因子翻译后修饰的角度分析它们参与香蕉果实成熟的可能机制。主要研究结果如下:1)MabZIP74是典型的转录抑制子,负调香蕉果实成熟。从香蕉果实成熟转录组数据中挑选出一个果实成熟下调的b
【基金项目】
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国家重点研发计划（2016YFD0400100）； 国家自然科学基金（31772021）； 广东特支计划（2017TQ04N512）；
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果实成熟是一个涉及多基因多层次的转录、翻译和翻译后调控的复杂过程。已有大量研究表明转录因子的转录调控在果实成熟中发挥着关键的作用,而有关转录因子的翻译后修饰如何调控果实成熟在很大程度上还是未知的。因此,本论文拟从转录因子翻译后修饰的角度分析它们参与香蕉果实成熟的可能机制。主要研究结果如下:1)MabZIP74是典型的转录抑制子,负调香蕉果实成熟。从香蕉果实成熟转录组数据中挑选出一个果实成熟下调的bZIP转录因子MabZIP74,实时荧光定量PCR分析表明MabZIP74表达随香蕉成熟进程而逐渐下降。氨基酸序列分析显示MabZIP74含有保守的bZIP结构域,属于bZIP家族S亚组。亚细胞定位证实MabZIP74定位于细胞核,转录活性实验证明MabZIP74具有转录抑制能力。2)MabZIP74直接调控乙烯合成酶的编码基因MaACO1/4的转录。凝胶阻滞迁移试验发现MabZIP74能够直接结合MaACO1/4的启动子上的C-box和G-box元件。双荧光素酶报告基因试验显示MabZIP74显著抑制MaACO1/4的启动子活性。实时荧光定量PCR反映MaACO1/4在香蕉果实成熟进程中呈显著上调表达,与乙烯释放趋势一致。3)筛选获得MabZIP74的互作蛋白。酵母双杂显示MabZIP74可与MaMAPK11-3互作。双分子荧光互补实验和体外pull-down实验进一步证实它们之间存在相互作用。4)MaMAPK11-3磷酸化修饰MabZIP74,并影响MabZIP74的转录调控能力。依赖Phos-tag的体外磷酸化检测发现MaMAPK11-3可以磷酸化MabZIP74蛋白。进一步实验表明,MaMAPK11-3磷酸化MabZIP74削弱了MabZIP74对MaACO1/4的抑制作用。综上所述,我们提出了一个假设模型:在果实成熟前期,MabZIP74作为转录抑制子抑制乙烯合成基因MaACO1/4的转录;随着果实成熟进程,MaMAPK11-3互作并磷酸化MabZIP74,磷酸化后的MabZIP74解除了对MaACO1/4的负调控作用,从而促进MaACO1/4的转录和果实乙烯合成。以上结果揭示了磷酸化修饰MabZIP74调控香蕉果实成熟的分子机制。
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