10月15日上午,应中国科学院武汉植物园高磊研究员邀请,美国康奈尔大学园艺学系Lailiang Cheng(程来亮)教授做客东湖讲坛。
程教授以“Sorbitol signaling in apple”为题,介绍了山梨醇信号调控苹果果树花发育、花粉管生长、碳源物质及斑点落叶病免疫反应的分子机理。主要内容包括:山梨醇通过多元醇/单糖转运蛋白上调细胞核中MdMYB39L的表达,直接结合并激活下游MdSTP13a基因的表达,其编码的MdSTP13a蛋白靶向质膜并以竞争性方式介导蔗糖和己糖的摄取,继而为花粉管的生长提供能量;山梨醇作为碳源物质和信号分子,还可以刺激自身的代谢,山梨醇通过诱导NF1-Related Kinase1 (SnRK1)基因表达,其编码SnRK1蛋白与bZIP39互作并介导bZIP39发生磷酸化,进一步调节山梨醇代谢中的两个关键酶山梨醇脱氢酶1 (SDH1)和醛糖-6-磷酸还原酶(A6PR)的表达,揭示了山梨醇调节植物果糖积累的分子机制;除了糖以外,有机酸含量也是影响果实风味口感的重要因素之一,液泡膜定位的Ma1 (ALMT9) 蛋白具有苹果酸转运功能,Ma1由于可变剪切从而形成两种转录本Ma1α和Ma1β,其中Ma1β自身不具有苹果酸转运活性,但其与Ma1α蛋白互作形成聚合体参与苹果酸的转运, MYB73转录因子直接结合并调控Ma1基因的转录,同时MYB73还受到Ma1α或Ma1β的反馈抑制,进而调控果实苹果酸的积累;此外,转录因子MdWRKY79通过响应山梨醇信号调控植物抗病基因MdNLR16的表达,从而改变苹果叶片受到链格孢菌侵染导致斑点落叶病的抗性。
报告结束后,程教授就相关领域内的学术问题与在场师生展开了精彩讨论,细致解答了大家提出的问题,令在场科研人员和学生受益匪浅。