組蛋白去乙?；竻⑴cERF轉錄因子調控的香蕉果實成熟機制研究.pdf

1、香蕉是呼吸躍變型果實，成熟啟動后果實迅速軟化，給貯運保鮮帶來很大困難。許多研究表明，ERF轉錄因子和組蛋白去乙酰化酶（HDAC）在植物的生長發(fā)育過程中發(fā)揮著重要作用。我們前期的研究發(fā)現(xiàn)，與成熟密切相關的MaERFs不僅可以反饋調控乙烯合成基因MaACS1和MaACO1，而且可以與MaACO1蛋白相互作用，從而參與香蕉果實成熟過程的轉錄調控。然而，HDAC是否參與以及怎樣參與ERF調控香蕉果實成熟機制目前并不清楚。本文在明確MaERF11

2、參與香蕉果實成熟的基礎上，通過通過凝膠組織遷移實驗（EMSA）、雙熒光素酶報告基因實驗（DLR）、蛋白互作技術和染色質免疫共沉淀（ChIP）等多種實驗手段深入研究了HDAC參與ERF調控香蕉果實成熟機制，我們的研究結果拓寬了果實成熟的轉錄調控網(wǎng)絡，尤其是在組蛋白去乙?；揎梾⑴c調控果實成熟機制方面加深了人們對果實成熟及其調控機制的認識。本文獲得的主要研究結果和結論如下：
　　1.MaERF11具轉錄抑制活性，它可以結合乙烯合成基因

3、MaACO1和3個果實軟化相關基因MaEXP2/7/8的啟動子，進而參與調控香蕉果實的成熟過程。EMSA和ChIP實驗表明，MaERF11可以結合乙烯合成基因MaACO1和3個果實軟化相關基因MaEXP2/7/8的啟動子。另外，DLR檢測結果顯示，MaERF11具有轉錄抑制活性，能抑制下游基因MaACO1和MaEXP2/7/8的啟動子活性。這些結果說明，MaERF11作為轉錄抑制子，可以通過對乙烯合成基因MaACO1和果實軟化相關基因M

4、aEXP2/7/8的抑制作用來調控乙烯的合成和果實的軟化。
　　2.成熟相關基因MaACO1和MaEXP2/7/8的表達及其組蛋白乙?；阶兓c果實成熟密切相關。熒光定量PCR（qRT-PCR）結果顯示，MaACO1和MaEXP2/7/8基因的表達在采后香蕉后熟進程中均呈現(xiàn)不同程度的上升趨勢。ChIP結果顯示，成熟香蕉果實的MaACO1和MaEXP2/7/8基因染色質上的組蛋白H3和H4的乙酰化水平會高于未成熟的香蕉，這與基因的

5、表達趨勢相吻合。這些結果說明，MaACO1和MaEXP2/7/8的表達及其染色質上組蛋白的乙酰化水平與香蕉果實成熟密切相關。
　　3.MaERF11通過招募MaHDA1形成轉錄抑制復合體,共同調控MaACO1和MaEXP2/7/8的轉錄表達。酵母雙雜交（Y2H）、雙分子熒光互補（BiFC）和免疫共沉淀（Co-IP）的結果均說明MaERF11與 MaHDA1之間存在相互作用關系，并且，MaHDA1具有HDAC保守域和組蛋白去乙?；?/p>

6、活性，可以增強MaERF11對下游靶基因MaACO1和MaEXP2/7/8的抑制作用。這些結果共同說明，MaERF11與MaHDA1可以形成轉錄抑制復合體，共同調控后熟相關基因MaACO1和MaEXP2/7/8的表達，從而參與調控香蕉果實的后熟衰老過程。
　　4.從香蕉基因組序列中獲得了17個MaHDACs基因，可以分為RPD3/HDA1、HD2和SIR2三個不同亞族，并且它們在香蕉果實后熟過程中呈現(xiàn)不同的表達模式。我們從香蕉基因

7、組中鑒別出17個MaHDACs基因，通過進化樹關系和氨基酸序列保守域分析發(fā)現(xiàn)，其中的MaHDA1-12編碼的氨基酸序列都包含一個HDAC保守結構域，屬于RPD3/HDA1亞家族；MaHDT1-3編碼的氨基酸序列在N端都有一個MEFWG保守域,屬于HD2亞家族；而MaSRT1/2編碼的氨基酸序列都有一個SIR2保守域，屬于SIR2亞家族。qRT-PCR分析結果顯示，17個MaHDACs在香蕉果實后熟進程中呈現(xiàn)出不同的表達模式，其中，尤以M

8、aHDA6的表達變化最明顯，在三個不同處理的香蕉果實中均表現(xiàn)出明顯的上調趨勢。
　　5.探討了MaHDA6在乙烯信號轉導和果實成熟中的調控機制。研究表明，MaHDA6定位于細胞核內，具有組蛋白去乙?；富钚?，ChIP結果顯示，MaHDA6可以結合MaERF11/15的啟動子，并且成熟香蕉果實的MaERF11/15基因染色質上組蛋白乙?；乃降陀谖闯墒斓南憬叮@與它們的表達是一致的。這些結果說明，MaHDA6可能通過去乙?；饔脕?/p>