我國(guó)蘋(píng)果栽培面積、總產(chǎn)量、人均占有量與出口量均居世界第一，已經(jīng)成為世界上最大的蘋(píng)果生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，但平均單位面積產(chǎn)量及果品質(zhì)量等方面與國(guó)外相比，還存在一定差距。蘋(píng)果果實(shí)酸度是至關(guān)重要的品質(zhì)性狀，酸度的高低會(huì)直接影響果實(shí)的風(fēng)味和加工品質(zhì)，一直是果樹(shù)遺傳改良的重要目標(biāo)性狀。蘋(píng)果果實(shí)中含有大量的有機(jī)酸。目前，在蘋(píng)果果實(shí)中已檢測(cè)出16種有機(jī)酸，其中蘋(píng)果酸是最主要的有機(jī)酸，占到總酸量的80%以上，直接決定果實(shí)的酸度，對(duì)果實(shí)的風(fēng)味影響巨大。蘋(píng)果酸作為一種重要的初級(jí)代謝物，不僅影響果實(shí)的品質(zhì)，在調(diào)節(jié)滲透壓、pH穩(wěn)態(tài)和抗逆性等方面也發(fā)揮著重要作用。蘋(píng)果酸的轉(zhuǎn)錄調(diào)控已經(jīng)有一定的研究基礎(chǔ)，但蘋(píng)果酸的翻譯后修飾相關(guān)研究較少。

近日，Horticulture Research在線發(fā)表了題為BTB-BACK-TAZ domain protein MdBT2-mediated MdMYB73 ubiquitination negatively regulates malate accumulation and vacuolar acidification in apple的研究論文，解析了BTB-BACK-TAZ結(jié)構(gòu)域蛋白MdBT2調(diào)控蘋(píng)果酸積累和液泡酸化的分子機(jī)理。

本研究發(fā)現(xiàn)，MdBT2蛋白與R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子MdMYB73相互作用并使其泛素化降解，從而調(diào)節(jié)蘋(píng)果酸的積累和液泡酸化。值得一提的是，作者前期的研究已經(jīng)鑒定了MdBT2蛋白可以泛素化降解MdCIbHLH1，從而影響蘋(píng)果酸的積累和液泡酸化。本研究是對(duì)蘋(píng)果酸翻譯后修飾的進(jìn)一步補(bǔ)充。綜上所述，本研究揭示了BTB-BACK-TAZ結(jié)構(gòu)域蛋白MdBT2通過(guò)靶向蘋(píng)果R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子MdMYB73和堿性螺旋-環(huán)-螺旋bHLH轉(zhuǎn)錄因子MdCIbHLH1泛素化調(diào)節(jié)蘋(píng)果酸積累和液泡酸化的分子機(jī)制。

本研究在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和園藝科學(xué)與工程學(xué)院完成，博士三年級(jí)學(xué)生張全艷為該論文的第一作者，郝玉金教授和胡大剛副教授為本論文并列通訊作者，相關(guān)工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然基金、農(nóng)業(yè)部專(zhuān)項(xiàng)資金的資助。郝玉金教授是“國(guó)家杰出青年”獲得者和“長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授”，胡大剛副教授主要研究方向?yàn)樘O(píng)果果實(shí)品質(zhì)形成、保持與調(diào)控。其課題組長(zhǎng)期從事蘋(píng)果果實(shí)品質(zhì)形成與調(diào)控及砧木抗性等方面的研究。