西北农林科技大学果树逆境生物学团队揭示了苹果Vc合成调控新机制

　　近日，西北农林科技大学园艺学院果树逆境生物学团队在国际知名期刊Plant Physiology 在线发表了题为“F-box protein MdAMR1L1 regulates ascorbate biosynthesis in apple by modulating GDP-mannose pyrophosphorylase”的研究论文，揭示了苹果中抗环血酸生物合成调控的分子机制。

 

　　抗坏血酸 （Asc，又称Vc） 是植物和人体中重要的抗氧化剂，在各种生理过程中起着关键作用。探明果树中Asc水平的调节机制对于植物抗逆性和品质提升均有重要意义。在该研究中，F-box蛋白MdAMR1L1的转录水平和蛋白丰度与苹果果实发育过程中Asc水平呈负相关性，在苹果中过表达或者沉默该基因证明MdAMR1L1负调控Asc水平，但在MdAMR1L1过表达转基因苹果叶片中，Asc合成基因MdGMP1的转录水平显著上调，但其蛋白丰度和酶活性却降低。进一步研究发现，这是因为MdAMR1L1蛋白能与MdGMP1相互作用并通过泛素化途径促进MdGMP1降解，从而在翻译后水平上抑制Asc的合成，而转录因子MdERF98表达受Asc水平的反馈调节，正调控着MdGMP1的转录，对维持体内Asc含量的稳态起重要作用。

 

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　　这种调控机制可能是植物长期适应环境的一种自我调控机制，在植物抗逆及发育中起重要作用。该研究为果实Vc含量改良提供了新的理论支撑和基因资源。

 

　　博士研究生马松亚和已毕业硕士研究生李会霞为论文共同第一作者，李明军教授为论文通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划（2018YFD1000200）和国家自然科学基金（No. 31672128）等项目支持。