华中农业大学伊华林、吴巨勋课题组揭示miR156k-SPL2-PYL2模块调控柑橘果实熟期的分子机制

 

　　近日，华中农业大学果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室伊华林/吴巨勋课题组在Plant Physiology发表了 “The miR156k-SQUAMOSA PROMOTER-BINDING PROTEIN-LIKE2 module regulates the abscisic acid receptor PYL2 during citrus fruit ripening”的研究论文，揭示了csi-miR156k通过靶向SPL2促进柑橘果实成熟的功能和分子机制。

 

　　伊华林、吴巨勋课题组始终专注于柑橘果实重要性状形成的调控机制研究，其中柑橘果实熟期性状形成是重点研究方向。在前期研究中，本课题组基于晚熟脐橙芽变材料，通过小RNA组鉴定出了一个差异表达的csi-miR156k （Wu et al., 2016）。在山金柑中超量表达csi-miR156k可使果实早熟23.5-36.65天，通过瞬时转化山金柑果实证明SPL2能显著调控果实的成熟，证明其是csi-miR156k发挥调控柑橘果实成熟功能的关键靶基因。为了解析其中的分子机制，基于DNA亲和纯化测序（DAP-seq）筛选到SPL2的关键候选靶基因——ABA信号转导途径的关键基因PYL2，采用双荧光素酶实验、酵母单杂、EMSA实验证实了SPL2可直接结合PYL2的启动子并抑制其启动子活性。在山金柑中瞬时沉默PYL2和瞬时超表PYL2则获得了与SPL2相反的表型。为了进一步解析SPL2抑制PYL2转录表达的机制，通过酵母库筛选，鉴定到了与SPL2可能存在互作的蛋白CCoAOMT7，并通过酵母双杂、LCI、BIFC、Co-IP与His-Pulldown证实了SPL2与CCoAOMT7的蛋白互作关系，并发现该复合体通过招募SAHH1蛋白提高了PYL2启动子区的DNA和组蛋白甲基化水平，从而共抑制PYL2的转录，进而通过影响ABA信号转导参与柑橘果实成熟调控。

 

　　华中农业大学果树系吴巨勋副教授为该论文通讯作者，伊华林教授对实验进行了全程指导。已毕业博士生张力（现为湖北省农业科学院果树茶叶研究所博士后）和博士生徐宸宇为共同第一作者；已毕业博士徐彦辉、博士生尹民强与蔡珍梅，硕士研究生赵珍梅、程瀚远参与了该研究工作；杨海健副研究员与李先明研究员也参与指导了相关工作。本研究得到了国家重点研发计划项目（2024YFD1200501）、国家现代柑橘产业技术体系（CARS-26）、湖北省科技创新项目（2024BBB085）、重庆市科企联合体等项目的资助。