草莓果实发育与品质调控过程中的ABA信号转导机制研究

果树果实发育与品质调控是果树学的重要问题之一。果树果实发育与品质调控本质上是由一系列复杂的信号转导过程所操纵的。已有研究证明，植物激素脱落酸（ABA）在草莓果实发育与品质调控中起着关键作用，然而迄今为止，有关草莓果实发育过程中ABA的信号转导机制几乎没有任何实质性研究。在模式植物及作物中，ABA的信号转导机制已经了解的相当清楚。ABA信号转导网络中关键信号路径及其核心成员是否在草莓果实发育与品质调控中起着重要的作用也成为果树学科亟待解决的重要问题。为此，本研究拟以草莓为试材，探讨ABA信号转导网络中的几个核心成员即PP2C、SnRK2、MAPKs在草莓果实中是否存在，研究这些信号蛋白在草莓果实发育及品质调控中的作用，并深入揭示其信号转导路径和信号转导机制，其中特别是要解析糖代谢的信号调控机制。该研究不仅具有重要的理论价值，同时也将为草莓品质改良奠定重要的基础。

本项目执行期间经费使用合理，研究进展良好，截止到结题，共发表标注SCI论文3篇，累计影响因子15，完成了预期研究目标。其中，核心研究成果发表于在Plant Physiology上，该论文为本基金第一标注，申请人担任论文通讯作者。现将本研究相关成果总结如下：. 果实发育及品质调控是果树学研究的核心问题。利用分子生物学手段深入探索果实发育及品质形成的信号转导机制是阐明果实发育及品质调控本质的根本手段。随着二倍体草莓序列的揭示，越来越多的研究将草莓作为非跃变型果实发育及成熟的模式植物。本研究以八倍体草莓（Fragaria x ananassa）为试材，对ABA调控非跃变型果实发育及成熟的信号转导机理进行了研究，着重探讨了ABA信号下游信号组分FaSnRK2.6在草莓果实发育和成熟中功能及其作用机理。. 在模式植物拟南芥中，OST1是ABA信号路径的重要成员，参与ABA对气孔运动的调节，但其在发育过程中的作用并不清楚。我们的研究证明，FaSnRK2.6是OST1的直系同源蛋白，FaSnRK2.6基因表达量随着草莓果实发育和成熟进程的推进递减，而蛋白互作研究进一步证明，FaSnRK2.6与草莓果实成熟的负调控因子FaABI1存在物理互作关系。利用农杆菌瞬时转化方法研究发现，对 FaSnRK2.6进行RNAi，可以显著地促进草莓果实成熟，相反，过量表达FaSnRK2.6抑制草莓果实成熟。综上，FaSnRK2.6作为ABA信号转导路径的重要成员负调控草莓果实发育与品质形成。. 本研究在解析了ABA信号在草莓果实发育和成熟中作用机制的同时，还探讨了温度信号在草莓果实发育及品质调控过程中的作用。研究发现，草莓果实成熟对温度非常敏感，高温促进果实成熟而低温延迟草莓果实成熟。Real-time结果显示，随着温度的升高，FaSnRK2.6的表达量显著下降，瞬时RNAi或超表达FaSnRK2.6可以改变一系列温度响应和成熟相关基因的表达。FaSnRK2.6不仅作为ABA信号下游成员参与果实发育和成熟调控，同时可以响应高温对草莓果实成熟的调控，这说明在草莓果实发育过程中，各个信号路径不是孤立的，不同信号路径间的Cross-talk可能是控制果实发育的最终决定因素。