Hortic Res | 中国农业大学揭示草莓果实成熟过程中ABA信号起源的机制

果实发育和成熟是由激素信号操纵的。跃变型果实成熟是由乙烯操纵，而非跃变型果实成熟是由ABA操纵的。ABA信号操纵非跃变型果实成熟的基础在于草莓果实成熟过程中ABA含量快速而大量的积累，ABA这种快速大量的积累本质上是其信号起源的机制。然而，多年来对非跃变型果实中ABA信号起源的机制一直没有任何了解。

近日，Horticulture Research上线了（Advance Access）中国农业大学园艺学院贾文锁团队题为Autocatalytic biosynthesis of abscisic acid and its synergistic action with auxin to regulate strawberry fruit ripening的研究论文。该研究以非跃变型果实模式植物草莓为材料，揭示了非跃变型果实成熟过程中ABA信号起源的机制。

在跃变型果实成熟过程中，乙烯的产生是一个自我催化合成过程，也就是少量乙烯可以诱导大量乙烯的产生。这就是为什么一个成熟的苹果可以诱导一批没有成熟香蕉的快速成熟。该研究发现，在非跃变型果实草莓成熟过程中，ABA的产生同样是一个自我催化合成过程，也就是少量前期ABA诱导后期ABA的大量合成。ABA自催化合成的分子机制在于ABA可以诱导ABA合成关键酶NCED基因表达，从而加速ABA的合成。一般认为，草莓果实成熟过程中ABA是一个核心信号。该研究揭示，除ABA信号外，IAA也是核心信号。或者说，草莓果实成熟是由ABA和IAA协同操纵的。在于IAA作为负信号，在草莓果实成熟过程中起着重要作用。IAA主要在Achenes中（瘦果）合成，IAA由Achenes向Receptacle（花托/果肉）中运输的减少促进果实成熟。ABA和IAA协同作用的机制在于ABA可抑制IAA的合成及其向Receptacle中的运输，从而促进草莓果实成熟。这些发现是草莓果实成熟调控研究中的重要突破。

Fig.8 Model of the synergistic action of auxin (IAA), abscisic acid (ABA) and jasmonic acid (JA) in the regulation of strawberry fruit ripening

作者及研究团队简介

通讯作者：贾文锁