果樹所殷學(xué)仁教授課題組取得柿基因組及柿果實脫澀保脆研究新進展
柿（Diospyros kaki?Thunb.）屬于柿科柿屬，在我國有3000多年的栽培歷史，包含豐富的品種資源。我國是柿的分布中心和原產(chǎn)中心之一。目前柿在中國、日本、韓國、西班牙等國均有種植，并受到越來越多的國家和人民的喜愛。柿果實富含單寧等物質(zhì)，具有較高的營養(yǎng)價值。但目前栽培柿品種多為澀柿，采后需經(jīng)過脫澀處理方可食用。但脫澀后果實多易軟化損耗，因此柿果實如何脫澀保脆是重要的產(chǎn)業(yè)問題。
近年來，殷學(xué)仁教授團隊在柿果實脫澀保脆機制方面開展了持續(xù)研究工作，陸續(xù)明確了乙烯響應(yīng)因子是影響脫澀的主要調(diào)控因子，并解析了其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。近期，JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY發(fā)表了題為 “High CO2/hypoxia-induced softening of persimmon fruit is modulated by DkERF8/16 and DkNAC9 complexes ”的研究論文，該研究進一步解析了ERF-NAC轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合體對柿果實采后脫澀軟化的調(diào)控作用。本研究中，課題組通過多處理間的轉(zhuǎn)錄組比較分析，獲得了227個可能參與柿果實采后軟化的差異表達基因，其中包括17個轉(zhuǎn)錄因子。通過煙草雙熒光素酶、EMSA等，發(fā)現(xiàn)DkNAC9能夠轉(zhuǎn)錄激活DkEGase1啟動子活性。進一步分析表明，DkNAC9和前面報道過的DkERF8/16對DkEGase1啟動子存在一個協(xié)同增效現(xiàn)象，且DkNAC9與DkERF8/16之間存在蛋白互作。結(jié)合前期研究（Wang等，2017，PBJ），認為ERF和NAC轉(zhuǎn)錄因子協(xié)同參與了柿果實脫澀后軟化過程的纖維素和半纖維素降解，后期有望通過這些關(guān)鍵基因?qū)崿F(xiàn)對柿果實脫澀保脆性狀的控制。?
圖1 高濃度CO2添加1-MCP對‘鏡面柿’果實的脫澀保脆效果
基因組是分子生物學(xué)及遺傳學(xué)研究、分子標(biāo)記開發(fā)、育種等工作的重要基礎(chǔ)。近年來，基因組學(xué)研究取得了長足發(fā)展，越來越多的植物基因組序列相繼公布，極大地推動了相關(guān)研究的開展。但柿科柿屬植物基因組進展緩慢，嚴(yán)重制約了相關(guān)研究工作。殷學(xué)仁教授聯(lián)合中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所（簡稱亞林所）、西北農(nóng)林科技大學(xué)等單位在HORTICULTURE RESEARCH發(fā)表了題為The persimmon (Diospyros oleiferaCheng) genome provides new insights into the inheritance of astringency and ancestral evolution的研究論文，報道了二倍體‘油柿’（2n=2x=30）的基因組序列并通過遺傳圖譜分析研究了其進化關(guān)系。研究通過Illumina Hiseq和PacBio測序技術(shù)，共得到86 Gb的原始數(shù)據(jù)，利用Canu軟件去除雜合序列并組裝得到油柿全基因組序列，其大小為849.53 Mb，Contig N50為890.84 kb，預(yù)測得到32516個蛋白質(zhì)編碼基因。進一步通過Hi-C技術(shù)將其中799.71 Mb（占全基因組序列的94.14%）的序列定位到15條染色體上。相關(guān)數(shù)據(jù)已構(gòu)建成網(wǎng)站（http://www.kakiwi.zju.edu.cn/cgi-bin/persimmon/index.cgi），將有助于國內(nèi)外相關(guān)研究及育種等工作。
圖2 柿全基因組序列圖譜
上述J Exp Bot論文的通訊作者為殷學(xué)仁教授，博士生研究生吳薇（在讀）和王苗苗（現(xiàn)任職于河南農(nóng)業(yè)大學(xué)）為共同第一作者，論文鏈接https://doi.org/10.1093/jxb/eraa009。Hortic Res論文的通訊作者為殷學(xué)仁教授和亞林所龔榜初研究員，第一作者為博士生研究生祝慶剛（現(xiàn)任職于西北農(nóng)林科技大學(xué)），亞林所徐陽博士為共同第一作者，論文鏈接 https://doi.org/10.1038/s41438-019-0227-2。
（果樹科學(xué)研究所）
版權(quán)與免責(zé)聲明：本網(wǎng)頁的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點或證實其真實性，也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺，不為其版權(quán)負責(zé)。如涉及侵權(quán)，請聯(lián)系我們及時修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com