荔枝落果调控研究获进展

华南农业大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室和园艺学院的研究员李建国的研究小组发现了一个调控荔枝落果的关键基因LcKNAT1。相关研究最近发表在《实验植物杂志》上。

植物器官(花、叶、果实等)的脱落。)受到各种环境因素和发育信号的影响，并且是一个被精确调节的过程。植物内源激素，尤其是生长素和乙烯，被认为是调节植物器官脱落的重要因素，但在此过程中激素的动态变化和信号转导是如何调节的尚不清楚。

李建国说，荔枝是原产于中国的一种特色果树，人们常说它爱花，不花钱买种子。果实发育过程中生理性果实损失极其严重，是制约荔枝产业优质发展的“瓶颈”问题之一。打结样同源框(KNOX)转录因子通常通过与植物内源激素的相互作用在叶片和顶端分生组织的发育中发挥重要作用，但其调控机制也不清楚。

李建国的研究团队此前的研究证实，乙烯是诱导荔枝果实脱落的关键内源激素。这一次，发现了一个转录因子LcKNAT1，属于第一类家族。它可以通过抑制乙烯合成酶基因的转录来控制荔枝落果。在荔枝幼果的正常发育过程中，LcKNAT1高水平表达。通过与TGACTGAC核心元件直接结合，它抑制乙烯合酶基因的转录并保持低乙烯产量。

然而，如果幼果感觉到脱落信号，LcKNAT1表达被抑制，乙烯合酶基因转录被释放，导致乙烯含量增加。此外，乙烯可以反馈和抑制LcKNAT1的表达，从而增强乙烯产生的诱导，促进脱落区细胞质的碱化，激活脱落区细胞壁降解基因的酶活性，最终导致落果。研究结果为进一步了解果实脱落转录调控的分子机制和开发减少果实脱落的新技术提供了理论依据。

相关论文信息:https://doi.org/10.1093/jxb/eraa162