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农工学院团队番茄果实软化调控机制研究取得重要进展
作者 : 李富军
来源 : 农业工程与食品科学学院
发布时间 : 2026-07-01
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本网讯 近日,农业工程与食品科学学院张新华教授团队在番茄果实软化调控机制研究方面取得重要进展,通过转录组筛选、分子互作验证和遗传功能分析,鉴定到一个由RiLinc6978和miR9474-5p组成的竞争性内源RNA(ceRNA)调控模块,阐明了其通过靶向调控果胶代谢通路控制番茄果实软化的分子机制,为番茄果实硬度改良和货架期延长提供了全新的分子靶点和理论依据。

番茄是全球重要的园艺作物,成熟后风味与营养俱佳,但果实易软化变质,给采后贮藏和长途运输带来严峻挑战。生产中常采用绿熟期采收、人工催熟的方式延长货架期,却以牺牲风味和营养为代价。如何在维持正常成熟进程的同时延缓果实软化,是番茄采后生物学和品质改良的核心科学问题。

果实软化主要源于细胞壁果胶的降解,然而调控果胶代谢的转录后调控网络长期未被系统揭示。针对这一难题,团队以成熟绿果到全红果的转录组数据为切入点,筛选出在成熟后期显著上调的长基因间非编码RNA——RiLinc6978。通过超表达和CRISPR/Cas9敲除遗传材料,证实RiLinc6978正向调控果实成熟与软化进程,并主要影响细胞壁代谢相关基因,特别是果胶的甲酯化、去甲酯化和裂解,改变了原果胶比例和果胶甲酯酶活性。机制上,团队揭示RiLinc6978可充当ceRNA,像“海绵”一样吸附微小RNA miR9474-5p,解除其对果胶甲酯酶等多个细胞壁降解酶基因的抑制,从而促进果胶降解。借助RNA免疫沉淀、荧光原位杂交、RNA pull-down和双荧光素酶报告基因实验等技术,研究证实了RiLinc6978与miR9474-5p的特异性结合,并明确了miR9474-5p对果胶甲酯酶转录本的切割抑制作用,以及RiLinc6978对该作用的削弱效应。该研究首次将ceRNA调控网络与果胶代谢及果实质地关联,为番茄货架期改良提供了新的基因编辑靶点,也深化了对成熟与软化解耦机制的理解,具有重要的理论价值和应用潜力。

目前,该研究以“A competitive endogenous RNA network involving RiLinc6978 and miR9474-5p regulates fruit softening in tomato”为题,发表于国际植物学顶级期刊《The Plant Cell》(自然指数期刊,影响因子:13.5)。农工学院赵修明博士研究生、李富军教授和硕士研究生吉月为论文共同第一作者,张新华教授为论文通讯作者,农工学院为独立完成单位。该工作得到国家自然科学基金和山东省自然科学基金等项目资助。

编辑:范卫波   编审:王伟

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