近日，山東農(nóng)業(yè)大學長江學者郝玉金團隊通過研究干旱和ABA對蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白MdSUT2的調(diào)控機理，發(fā)現(xiàn)了“干旱/ABA-MdCIPK22-MdAREB2-MdSUT2-可溶性糖積累”的信號通路，解析了適度干旱脅迫提高果實糖含量和風味品質(zhì)的分子機制，為果實品質(zhì)調(diào)控提供了新思路。國際知名學術期刊Plant Physiology和Plant，Cell & Environment相繼發(fā)表此項重要成果。
在果樹和其它果實作物的生產(chǎn)中，適度的干旱脅迫或ABA處理能夠促進果實中的糖積累，從而提高果實的風味品質(zhì)，但其分子機制不清楚。郝玉金團隊長期從事蘋果果實品質(zhì)形成與調(diào)控研究，在該研究中，首先確定了蘋果中淀粉酶和液泡膜蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白MdSUT2在ABA誘導的可溶性糖積累中具有重要作用，而MdAREB2是蘋果應答ABA和干旱信號、激活MdSUT2等基因表達的關鍵轉(zhuǎn)錄因子，過量表達MdAREB2基因增加了轉(zhuǎn)基因蘋果植株的ABA敏感性，MdAREB2-MdSUT2是ABA誘導果實糖積累的關鍵轉(zhuǎn)錄單元。進一步研究發(fā)現(xiàn)，蛋白激酶MdCIPK22與MdAREB2蛋白相互作用，在ABA處理（或干旱）條件下將MdAREB2蛋白的Thr411殘基磷酸化，提高MdAREB2蛋白的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)錄活性。這些研究結果表明，ABA或干旱誘導的蛋白激酶MdCIPK22能夠磷酸化轉(zhuǎn)錄因子MdAREB2，使其高效地激活淀粉酶和糖轉(zhuǎn)運蛋白基因的表達，最終促進可溶性糖積累，提高植物的抗逆性和果實品質(zhì)。
該研究由山東農(nóng)業(yè)大學作物生物學國家重點實驗室和園藝科學與工程學院共同完成，博士研究生馬齊軍為兩篇論文的第一作者，長江學者郝玉金教授為通訊作者。相關工作得到了國家杰出青年科學基金的資助。
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