月季切花乙烯受体Rh-ETR3转录后调节机制解析

月季切花是全球第一大切花。乙烯是引起月季花瓣畸形和开放异常，导致采后损耗的主要原因。乙烯受体是感受乙烯，开启乙烯信号转导途径的首要环节，在基因表达、蛋白表达以及活性调节等方面均可调控植物对乙烯的响应。申请者的工作已经从转录水平上明确，乙烯受体Rh-ETR3基因是月季花朵开放中的关键受体基因。本项目拟通过检测月季花朵开放中，花瓣内Rh-ETR3蛋白表达对乙烯的响应、分析Rh-ETR3蛋白亚细胞定位和组氨酸激酶活性等生化特性、筛选并鉴定Rh-ETR3的互作蛋白，从多个角度，力图明确乙烯受体在月季花朵开放中的转录后调节机制。本项目的实施有望为解析乙烯影响月季花朵开放的作用机制提供新的试验证据和理论基础。实践上，将为月季采后性状遗传改良提供基因资源，并可为月季切花新型高效保鲜剂的开发提供依据。

月季切花是全球第一大切花。乙烯是引起月季花瓣畸形和开放异常，导致采后损耗的主要原因。乙烯受体是感受乙烯，开启乙烯信号转导途径的首要环节。申请者的前期工作已经从转录水平上明确，乙烯受体Rh-ETR3基因是月季花朵开放中的关键受体基因。本项目通过检测月季花朵开放中，花瓣内Rh-ETR3蛋白表达对乙烯的响应、分析Rh-ETR3蛋白亚细胞定位和组氨酸激酶活性等生化特性、筛选并鉴定Rh-ETR3的互作蛋白，从多个角度，力图明确乙烯受体在月季花朵开放中的转录后调节机制。在自然基金经费的支持下，经过3年的工作，本项目取得了以下的主要成果：..1）乙烯受体蛋白功能鉴定和冗余性分析. 通过VIGS技术，在月季花瓣中对Rh-ETR3进行了沉默，发现Rh-ETR3沉默对花瓣扩展的影响与沉默多个ETR受体基因的效果基本一致，表明在所有检测过的受体基因中，Rh-ETR3是控制花瓣扩展的主要受体基因。同时，对受体沉默花瓣进行的基因表达检测表明，21个细胞扩展相关基因的表达发生了显著变化，进一步证明乙烯通过广泛调控细胞扩展相关基因表达影响细胞的扩展。..2）乙烯受体互作蛋白RTE1的克隆和表达分析.通过生物信息学分析，结合RACE 技术，克隆得到全长为1,233 bp 的RTE1 同源基因，命名为RhRTE1。该基因在月季花朵自然开放中表达逐步增强，并能够被外源乙烯和切伤处理所显著诱导。荧光定位显示RhRTE1 蛋白主要定位于内质网膜上。过表达RhRTE1降低了拟南芥对乙烯的敏感性。综合已有结果，表明RhRTE1 可能参与了乙烯介导的月季花朵开放过程，并可能参与了花朵响应伤害的修复过程。..3）乙烯受体互作蛋白的筛选. 通过分裂泛素化酵母双杂交系统，对Rh-ETR3潜在的互作蛋白进行了筛选，获得了39个可能的互作蛋白，包括泛素化蛋白、钙调素蛋白以及蛋白伴侣，表明乙烯受体可能受到多种调节蛋白的调节。..4）基因沉默技术改进. 为提高筛选到的互作蛋白功能研究的效率，在项目执行过程中，对VIGS沉默载体进行了可视化改造，提高了VIGS沉默的的检测效率。.. 本项目的实施为解析乙烯影响月季花朵开放的作用机制提供了新的试验证据和理论基础。实践上，将为月季采后性状遗传改良提供基因资源，并可为月季切花新型高效保鲜剂的开发提供依据。