The Plant Journal |我室王鹏蔚教授团队揭示自噬-乙烯协同调控柑橘果实着色新机制
2025-04-02

近日,我室王鹏蔚教授团队在The Plant Journal发表题为Autophagy positively regulates ethylene-induced colourationin citrus fruits”的研究论文,该论文首次揭示自噬通路通过CsERF061-CsATG8h分子模块正向调控乙烯诱导的柑橘果实着色,为果实品质改良提供全新靶点!

研究亮点

1. 自噬活性与果实着色正相关柑橘果皮细胞中自噬标志物ATG8-PE水平、自噬小体数量及自噬相关基因(如CsATG8h)表达量在果实着色期显著升高,透射电镜观察到液泡内自噬体结构增加5倍,证实自噬活性随着色进程增强。

2. 抑制自噬延迟果实着色利用RNAi技术敲低迷你柑橘(金豆)的FhATG7基因,自噬活性显著降低,果实着色延迟约2周,且叶绿素降解受阻,证明自噬是柑橘着色的必要过程。

3. 乙烯激活自噬通路乙烯处理显著促进柑橘果实脱绿(叶绿素含量降低)和类胡萝卜素积累,同时上调ATG8-PE水平及自噬小体数量。15个自噬基因中,CsATG8h对乙烯响应最显著,提示其为核心调控靶点。

4. CsERF061直接激活CsATG8h表达乙烯响应因子CsERF061在乙烯处理后果皮中表达量激增15-20倍。双荧光素酶、酵母单杂交(Y1H)及凝胶迁移(EMSA)实验证实,CsERF061直接结合CsATG8h启动子的DRE/CRT顺式元件,特异性激活其转录,促进自噬小体形成。

5. 瞬时转化验证功能柑橘果皮瞬时过表达CsERF061可局部加速着色并上调CsATG8h表达,而干扰其表达则抑制乙烯诱导的着色效应,明确CsERF061-自噬轴的关键作用。

科学意义

本研究首次解析乙烯-自噬-果实着色的分子调控网络:

乙烯激活CsERF061→诱导CsATG8h表达增强自噬促进叶绿体向有色体转化加速果实着色该机制为柑橘采后色泽调控、品质提升及抗逆育种提供了理论依据与技术策略!

原文转自:公众号PlantTalk 文献分享 | PLANT J | 华中农业大学揭示自噬-乙烯协同调控柑橘果实着色新机制