近日，Plant Physiology杂志在线发表了我校园艺植物生物学教育部重点实验室程运江教授课题组与德国马克斯普朗克分子植物生理学研究所Alisdair R. Fernie教授课题组合作研究成果，本研究开发了一套挖掘果实成熟调控因子的方法，并验证了一个全新果实成熟调控因子的功能。
图一 基于转录组及eQTLs信息的果实成熟调控因子筛选流程
果实成熟过程中，一系列代谢通路（如色素、糖酸、香气及次生代谢物）在多重调控机制下的有序起始，从而形成了果实特有的色香味等优异的风味品质。虽然一些重要的成熟调控因子（如RIN、NOR）已通过图位克隆或者反向遗传学等方法得以鉴定，但是由于成熟过程中代谢调控的复杂性，对于成熟新的调控因子及机制的解析仍是果实研究领域的热点。
图二 SlWD40转基因果实成熟进程及色素含量差异
本研究整合番茄果实转录组及 eQTLs信息，鉴定了16 个果实成熟潜在调控因子，并通过病毒介导的基因沉默（VIGS）技术初步验证了其对果实成熟进程的调控作用。为了进一步验证以上筛选方法的可信性，本研究挑选了一个前人未报道的SlWD40 基因，构建了其稳定超表达及干涉转基因材料，发现超表达果实成熟进程显著提前而干涉果实则显著延缓。转录组及共表达分析发现SlWD40与已报道的一些关键成熟调控因子如RIN、NOR 、FUL1和AP2a呈现显著共表达趋势，并且参与色素形成及果实软化等代谢途径的关键基因（如PSY及PL）在SlWD40干涉材料中表现与rin 和nor 突变体中一致。本研究创造性地整合了转录组与基因组信息用于果实成熟调控因子的挖掘，为日后解析类似果实成熟等复杂过程的调控机制提供了新思路。
华中农业大学园艺林学学院程运江教授课题组与德国马克斯普朗克分子植物生理学研究所Alisdair R. Fernie教授课题组联合培养博士后朱峰与Fernie教授团队的Sagar Sudam Jadhav博士为该文共同第一作者。本研究得到湖北省重点研发及国家自然科学基金青年基金等项目的支持。
原文链接：https://academic.oup.com/plphys/advance-article/doi/10.1093/plphys/kiac200/6580216
