近日，深圳大學生命與海洋科學學院黃騰波教授團隊在植物學權威雜誌Plant Biotechnology Journal線上發表了題為“Sly-miR159 regulates fruit morphology by modulating GA biosynthesis in tomato”的研究論文。該研究創新性發現Sly-miR159作為一個關鍵因子調控番茄果實形狀，並對其分子機制進行深入研究。
果實形狀是育種中重要的農藝性狀。其中，對於以鮮果為食用器官的蔬菜作物，果實形狀更是重要的商品性狀。因此瞭解果實形狀遺傳調控規律對於基礎研究和應用研究都具有重要意義。植物激素赤黴素(Gibberellin, GA)是一種重要的番茄果實形狀調節因子，但其活性在番茄果實形狀形成過程中如何被調控尚不清楚。
該研究發現Sly-miR159透過其靶基因SlGAMYB2調控番茄果實形態。抑制Sly-miR159的表達或者過表達SlGAMYB2都能在組織和細胞水平上引起相似的果實生長變化，導致果實比野生型更大、更扁平，這與赤黴素合成抑制劑多效唑(PAC)處理野生型果實的表型相似。而SlGAMYB2功能喪失則導致果實更小、更細長，這與GA對野生型果實發育的影響類似。該研究還進一步透過分子研究表明，Sly-miR159-SlGAMYB2通路影響GA的生物合成，從而導致Sly-miR159功能喪失和SlGAMYB2功能獲得果實中活性赤黴素水平降低。而這種調控主要是由SlGAMYB2對一個關鍵的GA生物合成基因SlGA3ox2的直接負調控介導。
圖1. Sly-miR159及靶基因SlGAMYB2影響果實中赤黴素的合成
圖2. SlGAMYB2透過直接調控SlGA3OX2影響赤黴素的合成
基於以上結果，該研究提出了Sly-miR159-SlGAMYB2調控番茄果實形狀的一個模型，即Sly-miR159透過其靶基因SlGAMYB2調控赤黴素生物合成來影響果實細胞的形狀和大小，最終決定果實的形態。這些結果揭示了Sly-miR159-SlGAMYB2在GA的上游發揮作用並調節其生物合成，可為其他作物中GA介導的果實生長調控研究提供線索。
該研究論文第一作者為深圳大學生命與海洋科學學院副研究員趙盼盼，論文通訊作者為黃騰波教授。深圳大學生命與海洋科學學院副教授張永夏、博士後王鳳攀、田鵬、林冬波、研究生鄧因嬌、鍾泛佳及本科生鄧鉅暉等也參與了此項研究。這項工作得到了廣東省創新創業團隊專案、國家自然科學基金專案和“廣東特支計劃” 科技創新青年拔尖人才專案的資助。
原文連結：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/pbi.13762
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