火龙果HuGAI1基因在胰蛋白酶诱抗中的功能及其分子机制

作     者：陈欣欣 王贺敏 陈恩艳 贾静宇 李富新 李欣 

作者机构：河南科技大学食品与生物工程学院 

出 版 物：《食品与发酵工业》 (Food and Fermentation Industries)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2017YFC1600802) 

主　　题：基因沉默 胰蛋白酶 HuGAI1 黄酮类化合物生物合成 转录组学 

摘      要：胰蛋白酶被发现具有超氧阴离子清除活性，可以显著诱导果实采后抗病性和抗逆性。先前研究发现DELLA蛋白的编码基因HuGAI1应是胰蛋白酶诱导火龙果果实抗性的关键基因，但其调控机制尚需阐明。为了研究胰蛋白酶诱导火龙果抗性的分子机制，该研究通过病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing， VIGS）技术构建HuGAI1基因的RNA沉默株，验证其在火龙果的保鲜作用，又通过转录组学分析HuGAI1调控的下游代谢途径。结果显示，胰蛋白酶处理的火龙果果实保存时间延长，HuGAI1沉默后胰蛋白酶的诱抗效果丧失，火龙果果实腐败加剧。HuGAI1沉默后的转录组学分析结果显示，HuMYB12应是与HuGAI1结合的关键转录因子，它参与了类黄酮物质的合成，且受HuGAI1-HuMYB12调控的基因主要富集在类黄酮生物合成途径中，HuCYP98A3、HuPAL1和Hu4CL3等下游多个关键酶的表达显著上调。胰蛋白酶通过上调HuGAI1-HuMYB12的表达，促进黄酮类化合物的生物合成，增强细胞抗氧化能力，延长果实保鲜时间。