在Plant Physiology在线发表的题为“The RIN-MC fusion of MADS-box transcription factors has transcriptional activity and modulates expression of many ripening genes”的研究论文,通过鉴定番茄果实成熟突变体rin中,由于DNA片段部分缺失,导致转录因子MADS-RIN和MADS-MC发生融合,形成融合蛋白RIN-MC的功能,对番茄成熟突变体rin的不成熟机制进行了全面的重新鉴定。运用番茄转基因技术、高通量基因表达谱分析及转录因子活性分析,揭示了RIN-MC蛋白对成熟重要基因的调控作用,为番茄果实成熟过程调控研究提供了重要线索。
果实的成熟过程对于种子传播、果实品质的形成很关键,这个复杂的动态过程受到许多遗传因素和环境因子的调控。番茄rin突变体具有严重成熟抑制表型,其表型源于DNA片段的部分缺失,导致相邻编码两个重要转录因子基因RIN和MC部分缺失后发生了融合。
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野生型番茄果实中,RIN基因编码MADS-RIN转录因子,调控数百个成熟相关基因的表达,是果实成熟的关键调控因子;MC基因编码MADS-MC转录因子,在果实成熟过程中的作用忽略不计。然而,融合形成的RIN-MC基因是否影响过程的成熟并不清楚。该研究中,通过在野生型AC番茄中超表达RIN-MC获得的转基因植株,果实的成熟受到严重的抑制;此外,通过下调rin突变体中RIN-MC基因的表达,能够促进突变体果实变黄,并呈现出微弱的红色。
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运用转录组学分析,比较突变体rin和转基因rin 35S::RIN-MC RNAi果实,表明RIN-MC分别正负调控1168和1234个基因。
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该研究还发现,融合RIN-MC 基因能够翻译成蛋白,定位于细胞核,能够与其他MADS-box转录因子互作,具有转录因子活性。研究表明,RIN-MC能够调控许多成熟重要基因的表达,揭示了其对番茄rin突变体果实表型形成的重要作用,进而对rin突变体的不成熟机制进行了全面鉴定。