揚州大學(xué)揭示有效減少葉肉細胞中糖積累的新機制

揚州大學(xué)繆旻珉教授課題組揭示了黃瓜水蘇糖合成酶基因（CsSTS）的反義轉(zhuǎn)錄本asCsSTS通過降低黃瓜葉肉組織中CsSTSRNA的穩(wěn)定性，能夠有效減少葉肉細胞中糖積累的新機制。CsSTS有一條屬于長鏈非編碼RNA的反義轉(zhuǎn)錄本asCsSTS。通過組織分離和原位雜交技術(shù)，發(fā)現(xiàn)asCsSTS在黃瓜葉肉細胞中特異表達，且葉肉細胞和維管束中的CsSTS可被獨立調(diào)控。進一步通過體外過表達、RNA干擾和雙熒光素酶報告基因等試驗，證實了asCsSTS對CsSTS的負調(diào)控作用。熒光原位雜交結(jié)果顯示，asCsSTS對CsSTS的調(diào)控發(fā)生在轉(zhuǎn)錄后。這種調(diào)控是通過Dicer-like蛋白介導(dǎo)的RNA降解而發(fā)生的。在此基礎(chǔ)上，課題組提出了黃瓜通過asCsSTS調(diào)控同化物源庫分配的新模式：當(dāng)果實處于快速膨大期時，有果節(jié)位葉片葉肉組織中的asCsSTS上調(diào)，通過負調(diào)控導(dǎo)致CsSTS減少，而維管束組織中的CsSTS則通過另外的機制被上調(diào)。這種協(xié)同調(diào)控減少了同化物在葉肉組織中的儲存，促進了同化物的裝載和輸出，保證了果實膨大需要的養(yǎng)分。該項研究為通過調(diào)控源庫關(guān)系提高黃瓜產(chǎn)量提供了線索。相關(guān)研究成果于2022年11月發(fā)表在《The Plant Cell》上。