香蕉MADS-box转录因子的相互作用及对果实品质形成的调控作用

香蕉是热带、亚热带发展中国家的最重要作物之一，也是全球鲜果消费量最多的水果。随着人民生活水平的不断提高，对香蕉果实品质的要求也越来越高。但是目前对于香蕉果实品质形成及调控机理尚不清楚。本项目拟采用酵母双杂交技术和real time quantitative RT-PCR技术对香蕉果实中的MADS-box 基因进行系统深入的研究，研究所分离得到的MADS-box与其它转录因子的相互作用方式及作用机理以及其对香蕉果实品质形成的调控作用，研究不同生理状态和不同刺激条件下各MADS-box基因表达对香蕉果实品质形成的影响，有利于了解香蕉果实采后成熟及品质形成过程中转录调控因子的作用及其作用机理，因此该研究结果可以用于寻找果实品质形成的调控位点，丰富果实品质形成调控的理论和方法。鉴于香蕉果实品质形成与果实成熟的密不可分的关系，因此该研究结果也可以用于寻找保鲜调控位点，丰富保鲜的理论和方法。

香蕉是热带亚热带发展中国家的最重要作物之一，也是全球鲜果消费量最多的水果。随着人民生活水平的不断提高，对香蕉果实品质的要求也越来越高。但是目前对于香蕉果实品质形成与调控的机理尚不清楚。本项目采用酵母双杂交技术，构建含MADS-box基因MuMADS1的完整开放阅读框的酵母诱饵表达载体，同时选取正常成熟的采后2天的香蕉果实，构建猎物cDNA文库。采用共转化法将诱饵载体pGBKT7-MADS 和猎物cDNA文库共转化酵母，分别在各种不同程度的缺陷型培养基上进行筛选，选取蓝色斑点提质粒，用试剂盒中提供的载体引物进行PCR扩增，回收特别亮的条带24个连pMD18T载体进行测序分析。测序结果表明有功能的克隆12个，它们分别是： isoflavone reductase(1个)、 ovate gene family （1）、 2OG-Fe oxygenase family protein [Zea mays] （1个）、 sll2-s9-protein（1个）、 ARS27A [Arabidopsis lyrata subsp. lyrata] (1个)、 small heat-shock protein （2个）、 GTP binding protein （2个）、 Ubiquitin-activating enzyme E1 （3个）。 其余均为未知功能的蛋白。该研究结果表明MuMADS1对香蕉果实品质的调控除了通过MADS－box之间的相互作用外，还有MADS－box蛋白与其它非MADS蛋白如泛素激活酶、异黄酮还原酶、小G蛋白、热激蛋白等以及其它转录抑制因子如ovate gene family等相互作用来实现的。我们对上述泛素激活酶进行了较为深入的研究，首先将其命名为MuUBA, 采用荧光双分子互补技术和再次酵母双杂交技术进一步证明了这两个蛋白的相互作用。采用荧光实时定量PCR技术研究了这两个基因在香蕉不同组织及果实采后不同处理条件下的表达特性，结果发现这两个基因在不同器官中的表达具有协同性。这两个基因在香蕉果实采后的表达都受外源乙烯的诱导，受1-MCP的抑制，并且MuUBA的反应比MuMADS1更早， MuUBA在 MuMADS1上游起作用，推测泛素化过程参与了MuMADS1对果实品质的调控作用。相关研究内容发表在2012年的Plant Cell Reports上.