基于乙烯信号转导途径的采后柿果实涩味脱除机制研究

以柿果实为试材，围绕乙烯介导的果实采后涩味脱除（脱涩）的生物学机制这一科学问题，基于乙烯信号转导途径和可溶性单宁缩合反应，采用形态学、生理生化和基因组学等技术手段，研究乙烯等处理的脱涩效应及其对可溶性单宁水平、可溶性单宁缩合反应相关酶活性及编码基因表达的影响，以及乙烯受体、CTR1、EIN3/EILs、ERFs等乙烯信号转导元件的响应模式，鉴别介导果实脱涩的乙烯信号转导关键元件，并探明其与可溶性单宁缩合的关系，验证其生物学功能，阐明乙烯介导果实采后脱涩的分子生物学机制。研究成果可为采后果实品质研究增添新内容，并可丰富乙烯信号转导途径的生物学内涵。

本项目围绕柿果实采后脱涩的转录调控机制这一科学问题，以乙烯信号途径为突破口，结合生理生化和组学等技术手段，研究了不同采后处理（CO2、乙烯、CO2结合1-MCP）对不同品种柿果实采后脱涩软化（可溶性单宁、硬度、乙醇、乙醛）的调控，分析了不同脱涩处理对ADH和PDC酶活性的影响，鉴别了介入柿果实采后脱涩的关键ADH和PDC基因（DkADH1、DkPDC1、DkPDC2）。构建应用了柿叶片瞬时表达体系，验证了DkPDC2瞬时过量表达可使可溶性单宁含量快速降低。在生理生化和结构基因研究的基础上，项目开展了转录调控机制研究。利用兼并克隆和RNA-seq技术，分离了乙烯信号转导途径系列基因，研究发现了18个受脱涩处理诱导的DkERF成员。利用双荧光素酶体系，鉴别了DkERF9和DkERF10可分别激活DkPDC2和DkADH1启动子活性，参与了柿果实采后脱涩的转录调控。研究结果明确了柿果实采后脱涩的关键靶标基因，并首次开展了柿果实采后脱涩转录调控机制研究，完善了柿果实采后脱涩调控的分子机制。项目研究成果已在J Ext Bot、Planta、PLOS ONE、Acta Hortic、园艺学报等刊物发表论文5篇（其中IF>5.0论文1篇），培养研究生4名，已按项目合同完成各项任务指标。