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研究發(fā)現(xiàn)香蕉MaNAC1調控果實冷害新機制
作者：朱漢斌 來源：中國科學報
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華南農業(yè)大學園藝學院教授陸旺金/陳建業(yè)課題組聯(lián)合華南農業(yè)大學林學與風景園林學院教授吳藹民團隊、重慶大學教授李正國/鄧偉研究發(fā)現(xiàn)了香蕉MaNAC1（NAM、ATAF1/2和CUC2）調控果實冷害的新機制。近日，相關成果發(fā)表于《植物生物技術雜志》。
香蕉果實具有極高的營養(yǎng)和商業(yè)價值，憑借高產和優(yōu)質的特性在保障食品安全、促進農民增收、推進產業(yè)扶貧等方面發(fā)揮重要作用。但是，香蕉對低溫敏感，在冬春季節(jié)遭遇寒潮或貯運環(huán)境溫度低于13℃時，果實極易發(fā)生冷害。冷害顯著影響香蕉果實外觀及風味物質等內在品質，冷害嚴重時導致果實不能正常成熟，給香蕉產業(yè)造成巨大的經濟損失。
“深入探索香蕉果實對冷害的響應機制和調控措施，一直是香蕉采后生物學研究的熱點科學問題。”論文第一作者、華南農業(yè)大學園藝學院博士研究生殷琪表示，低溫脅迫給植物正常的生命活動帶來了極大挑戰(zhàn)，尤其是低溫敏感型植物。深入研究低溫對纖維素含量變化，內在調控機制及其與果實冷害的關系具有重要的理論和實踐價值。
該研究發(fā)現(xiàn)，冷害增加香蕉果皮維管組織細胞壁厚度及纖維素葡聚糖含量。與對照果實相比，低溫下貯藏5天的香蕉果皮硬度增加，維管組織細胞壁增厚，并且纖維素葡聚糖的含量升高。從香蕉果實中篩選獲得了一個受低溫上調的次生細胞壁相關的NAC同源基因MaNAC1，明確其參與低溫下香蕉果實的纖維素合成。
該研究提出了MaNAC1參與調控香蕉果實冷害的工作模型：MaNAC1響應低溫上調了MaCESA6B和MaCESA7表達，最終促進香蕉果皮細胞壁纖維素合成；同時，在番茄中過表達MaNAC1增強了番茄果實對低溫的耐受性，也印證了這一結論。
論文通訊作者陸旺金表示，該研究發(fā)現(xiàn)了一種低溫脅迫誘導香蕉果皮細胞壁增厚的新機制，為理解香蕉果實如何在轉錄水平上響應低溫脅迫提供了新的線索，也為基于次生細胞壁調控的抗冷育種和采后技術創(chuàng)新，進而減緩香蕉果實冷害提供理論支撐。
相關論文信息：https://doi.org/10.1111/pbi.14195
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