近日，生命科学学院孟庆伟教授团队在《plant physiology》在线发表了题为“ethylene-insensitive 3-like 2 regulates β-carotene and ascorbic acid accumulation in tomatoes during ripening”的研究论文。陈崇博士、张萌博士、张明岳博士为该论文的第一作者，庄焜扬副教授和吕巍副教授为该论文的通讯作者。
番茄因其风味独特深受人们喜爱，而β-胡萝卜素和抗坏血酸（asa）是番茄果实中两种重要的代谢物。因此，解析果实成熟中类胡萝卜素和抗坏血酸（asa）合成的调控机理对于改善番茄果实品质十分重要。
ethylene-insensitive 3/ethylene-insensitive 3-likes (ein3/eils)是果实成熟过程中乙烯响应的重要因子。该研究发现eil2控制番茄(solanum lycopersicum)的类胡萝卜素代谢和抗坏血酸(asa)的生物合成。与野生型(wt)授粉45天后呈现的红色果实相比，crispr/cas9 eil2突变体和sleil2 rnai系(eris)的果实呈现黄色或橙色果实。对eri和wt成熟果实转录组和代谢组数据的相关性分析表明，sleil2参与β-胡萝卜素和asa的积累。
图1. eil2 rnai株系、突变体及野生型的果实表型及类胡萝卜素含量分析
乙烯响应因子(erfs)是乙烯响应途径中ein3下游的典型组分。通过对erf家族成员的全面筛选，我们发现sleil2直接参与调控四种slerfs的表达。其中两个erf成员，slerf.h30和slerf.g6参与调控编码番茄红素-β-环化酶2 的基因sllcyb2的表达，该酶介导了果实中番茄红素向β-胡萝卜素的转变。此外，抑制sleil2 能够直接促进 slgpp3和slmiox1 基因的表达，通过l-半乳糖途径和肌醇途径影响果实中asa的生物合成。抑制sleil2导致asa增加1.62倍。
该研究解析了中asa和，对改善番茄的营养价值和贮存性具有重要意义。
图2. sleil2调节β-胡萝卜素和asa合成的工作模式图
该研究得到了国家重点研发计划、中国博士后基金、国家自然科学基金、山东省自然科学基金的资助。
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编 辑：万 千
审 核：贾 波
