山东农业大学郝玉金课题组解析MdbHLH3调控苹果叶片衰老的分子机理学术资讯

来源：植物科学最前沿

我国苹果栽培面积、总产量、人均占有量与出口量均居世界第一，目前已经成为世界上苹果生产和消费的第一大国。叶片是利用光合作用制造有机养分的主要器官。叶片的活动是苹果生长发育、开花结果的物质基础，特别是秋季树体叶片的数量和质量直接影响后期果实发育、品质提升和花芽进一步分化，即所谓“树靠叶长，果靠叶养”。叶片若早衰早落，将不能很好地为树体制造贮备营养，必然使来年萌芽、开花、坐果和幼果发育受到极大影响。叶片早衰早落会使本来就缺乏的贮备营养难以满足翌年开花、抽梢所需，常造成翌年花芽瘦小而且量少，座果率低，幼果发育慢，新梢细而短等，进而形成结果小年。并易引起春季腐烂病、干腐病等暴发。因此，研究叶片衰老对提升苹果产量和品质，克服苹果‘大小年’等方面具有重要的意义。目前对苹果叶片衰老研究多集中于通过农艺措施延迟其衰老和改进叶片光合效率等方面，但苹果叶片衰老的机理尚不明确。
近日，Horticulture Research 在线发表了题为The basic helix-loop-helix transcription factor MdbHLH3 modulates leaf senescence in apple via the regulation of dehydratase-enolase-phosphatase complex 1的研究论文，解析了碱性螺旋-环-螺旋bHLH转录因子MdbHLH3调控苹果叶片衰老的分子机理。
本研究发现，碱性螺旋-环-螺旋bHLH转录因子MdbHLH3作为MBW（MYB-bHLH-WD repeat）蛋白复合体中非常重要的一个组分，它可以通过直接激活脱水酶-烯醇化酶-磷酸酶蛋白复合体1（MdDEP1）基因的表达调控苹果叶片衰老。并且研究发现，MdDEP1作为乙烯前体S-腺苷蛋氨酸(SAM)循环中的关键酶，在调控叶片衰老方面发挥重要的作用。值得一提的是，作者前期的研究已经鉴定了MdbHLH3 基因作为一个功能的多面手，可调控苹果果皮的色泽、果实的酸度和果实的成熟。本研究是对该基因多功能调控的进一步补充。

Figure 1. Model demonstrating the multifaceted roles of MdbHLH3 in apple. 本研究在山东农业大学生物学国家重点实验室和园艺科学与工程学院完成，胡大刚副教授为该论文的第一作者，郝玉金教授为论文通讯作者，相关工作得到了国家重点研发计划、国家自然基金、农业部专项资金和南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室开放课题资金的资助。胡大刚副教授主要研究方向为苹果果实品质形成、保持与调控。郝玉金教授是“国家杰出青年”获得者和“长江学者特聘教授”，其课题组长期从事苹果果实品质形成与调控及砧木抗性等方面的研究。

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https://www.nature.com/articles/s41438-020-0273-9

来源：frontiersin 植物科学最前沿

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