梨是我國的第三大果樹樹種，我國是世界*大梨生產國，栽培面積和產量分別占全球的71.6%和75.8%。但是我國梨果的出口量和出口價格都遠低于日本、韓國等亞洲國家，在國際市場上的競爭力較弱，其主要原因是由于我國梨果的綜合品質較差。在眾多影響果實品質的因素中，石細胞是梨果實中特有的性狀，也是影響果實食用口感和加工品質的重要因素之一。消費者對梨果實石細胞的感知，就是吃到嘴里有沙粒樣的口感，當石細胞含量多時就會感覺果實肉質粗糙。因此，對石細胞形成機制的深入解析，能為改良梨果實品質提供重要的理論基礎，更有助于提升梨果的經濟價值和市場競爭力。

　　近日，Plant Biotechnology Journal以封面論文發(fā)表了南京農業(yè)大學梨課題組題為 PbrmiR397a regulates lignification during stone cell development in pear fruit 的研究論文。該研究明確了PbrmiR397a通過轉錄后調控PbrLAC抑制漆酶基因表達，從而影響石細胞主要組分木質素的合成，*終影響果實石細胞的含量；研究還發(fā)現了PbrmiR397a啟動子區(qū)域與石細胞含量相關的重要SNP位點，為開發(fā)分子檢測標記和輔助育種奠定了基礎。

　　本研究發(fā)現，梨果肉石細胞在盛花后21-49天迅速形成并積累，并且石細胞中木質素一旦合成就不會被降解。過量表達PbrmiR397a或者同時抑制三個PbrLAC基因，都會引起瞬時轉化的梨果實木質素含量顯著減少。過量表達PbrmiR397a的轉基因煙草植株和野生型相比生物量之間沒有顯著差異，而莖桿木質素含量下降了18-29%，但S型/G型木質素的比值沒有發(fā)生改變，組織學觀察發(fā)現莖桿維管束細胞數量更少、細胞壁木質素自發(fā)熒光較弱且次生細胞壁更薄。

　　通過對60份梨品種資源的重測序數據和果肉石細胞含量關聯分析，在PbrmiR397a前體的啟動子序列中發(fā)現了6個單核苷酸多態(tài)性（SNP）與石細胞含量性狀高度關聯。啟動子順式元件分析表明，6個SNP中有2個SNP會引起激素響應元件的改變。通過雙熒光素酶試驗證實，SNP#7改變形成的TCA-元件能夠響應水楊酸信號，從而影響PbrmiR397a及其靶基因PbrLACs的表達，以及木質素的合成。研究發(fā)現不同品種中，PbrmiR397a與PbrLACs的表達量相反，且與高低石細胞含量呈顯著相關性，從而進一步證明了梨果實石細胞的形成受表觀遺傳調控。

　　薛程博士為該論文的*作者，南京農業(yè)大學張紹鈴教授課題組的吳俊教授為通訊作者。新西蘭皇家植物與食品研究科學院姚家龍教授和Andrew C. Allan教授為合作作者。本研究得到了國家杰出青年科學基金、國家梨產業(yè)技術體系、江蘇省杰出青年科學基金和江蘇省“333高層次人才計劃”的資助。

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