Genome Biology:中科院植物所秦国政研究组揭示果实成熟转录后调控
2017年3月7日，国际著名学术期刊《genome BioLogy》在线发表了中国科学院植物研究所秦国政研究员和田世平研究员合作的一篇研究论文，论文揭示果实成熟的转录后调控机制。田世平研究组的毕业博士生王威浩和在读博士生蔡江华为论文共同第一作者，研究员秦国政为通讯作者。
成熟是果实发育的重要阶段，伴随着颜色、香气及硬度等一系列变化。这一过程受到内外因素的共同调控，机制非常复杂。对果实成熟调控的有关机制开展研究，对于提高果实品质、优化贮藏保鲜技术具有很大的指导意义。近年来，有关果实成熟的转录调控已有较多报道，鉴定到多个重要的转录因子，对它们的作用机制也进行了较多研究。然而，人们对果实成熟的转录后调控却知之甚少。
研究组对液泡加工酶(VPE，vacuolar processing enzyme，一种半胱氨酸蛋白酶)编码基因SlVPE3在番茄果实成熟中的功能进行了研究。通过rnai技术沉默SlVPE3后，研究人员发现番茄果实成熟期明显推迟，且果实对病原菌更敏感，说明SlVPE3在果实成熟和抗病反应中发挥双重作用。定量蛋白质组学研究显示，SlVPE3影响果实中314个蛋白质的丰度，包括多个参与果实成熟和抗病反应的蛋白质。为进一步鉴定SlVPE3的作用底物，研究人员对SlVPE3的互作蛋白进行了分析，证实蛋白酶抑制子KTI4与SlVPE3发生相互作用。SlVPE3能够直接加工KTI4，而KTI4沉默后果实抗病性显著降低，显示SlVPE3可能通过激活KTI4的方式调节果实抗病性。这一成果为解析果实成熟和抗病反应的转录后调控机制提供了依据。
番茄液泡加工酶SlVPE3调控果实成熟及抗病性。(a) SlVPE3基因沉默对果实成熟和抗病性的影响;(b) SlVPE3与KTI4蛋白发生相互作用;(c) SlVPE3与KTI4共定位于液泡。
原文链接：
Post-transcriptional regulation of fruit ripening and disease resistance in tomato by the vacuolar protease SlVPE3
原文摘要：
Proteases represent one of the most abundant classes of enzymes in eukaryotes and are known to play key roles in many biological processes in plants. However, little is known about their functions in fruit ripening and disease resistance, which are unique to flowering plants and required for seed maturation and dispersal. Elucidating the genetic mechanisms of fruit ripening and disease resistance is an important goal given the biological and dietary significance of fruit.
作者：秦国政
