中国农业大学朱鸿亮课题组在番茄成熟及发育调控方面取得新进展

番茄果实成熟是多种因子相互协调共同作用的结果，包括植物激素、转录因子以及大量与成熟相关的RNA和蛋白。近来，已有研究显示RNA结合蛋白参与调控番茄果实成熟过程。值得一提的，RZ家族是一类特殊的甘氨酸富集的RNA结合蛋白，以含有锌指结合结构域为主要特征。目前，关于RZ家族的研究主要目前集中在冷胁迫方面，尚未有研究报道RZ家族成员在肉质果实成熟及生长发育过程中的作用。

近日，Horticulture Research 在线发表了中国农业大学朱鸿亮教授课题组题为Glycine-rich RNA-binding cofactor RZ1AL is associated with tomato ripening and development（甘氨酸富集的RNA结合因子RZ1AL参与番茄的成熟和发育过程）的研究论文。

番茄果实的成熟过程伴随着大量的物质成分及形态变化，包括果实体积由小变大，颜色由绿变红，以及乙烯的大量释放等。其中，成熟色泽是评估果实成熟品质的重要指标之一。该研究识别到一个编码甘氨酸富集RNA结合蛋白的RZ家族成员，RZ1AL（RZ1A Like），在番茄果实成熟及生长发育过程，尤其是成熟色泽形成方面具有重要的作用。利用CRISPR/cas9基因编辑技术获得cr-rz1al 突变体呈现出不完全成熟的表型，具体表现在成熟后的果实颜色变浅，果实中的番茄红素含量显著降低，同时成熟的外果皮嗜锇小球（含有类胡萝卜素的分子结构）的数量减少。此外，成熟后的突变体果实重量也明显减低。通过对转录组和蛋白组的分析，发现突变体中类胡萝卜素合成代谢通路的相关基因PSY1、ZDS表达量均显著减低；同时大量核糖体亚基的含量显著下调。

本研究表明甘氨酸富集的RNA结合蛋白RZ1AL在番茄果实的成熟及生长发育方面具有重要作用，同时也为RZ家族成员在果实成熟及衰老调控机制方面的研究提供了新的线索。

中国农业大学食品科学与营养工程学院博士研究生李鑫娣为论文的第一作者，已经毕业的博士杨永芳和硕士曾妮等也参与了此项研究。朱鸿亮教授为通讯作者。此外，感谢耶路撒冷希伯来大学Oren Ostersetzer-Biran教授提供的意见。本研究得到了国家自然科学基金（32061143022、31672208）、中国农业大学2115人才培养计划（1061-00109019）、以色列科学基金（1834/20、3254-2020）的资助。

转自：植物科学最前沿

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