MeJA介导的bHLH转录因子家族对板栗果实发育和品质的影响

文献类型： 中文期刊

第一作者： 姬行舟

作者： 姬行舟;崔艳红;白倩;王梓豫;丁一宁;苏淑钗

作者机构：

关键词： 板栗;bHLH转录因子家族;茉莉酸甲酯;果实发育;基因表达

期刊名称： 北京林业大学学报

ISSN： 1000-1522

年卷期： 2025 年 47 卷 008 期

页码： 23-41

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]板栗是我国特色坚果产业的主要成员之一,其果实可药食两用,具有极高经济价值,提高板栗果实产量与品质对促进产业发展具有重要意义.本研究旨在探究bHLH转录因子通过调控响应MeJA进而影响板栗果实发育、品质及结实率的分子调控机制,明确MeJA在板栗果实发育过程中的关键作用,为高产优质板栗品种的培育提供宝贵基因资源与重要技术手段.[方法]本研究以'遵化短刺'板栗为试验材料,系统分析了板栗bHLH转录因子家族的理化性质、序列特征及进化关系,并通过转录组数据与荧光定量PCR检测基因表达模式.并在板栗授粉和受精关键期喷施不同浓度的MeJA及其抑制剂(DIECA)作为生长调节剂,测定不同处理组果实的品质指标(包括单果重、可溶性糖含量、淀粉含量)和内源激素含量变化.[结果](1)从板栗基因组中共鉴定得到 93 个CmbHLH基因成员,63%的CmbHLH蛋白为酸性蛋白,进化树聚类分析将其分成了 20个亚组(A~T),70 个CmbHLH基因中均存在茉莉酸响应元件,且全转录因子家族中也含有大量光响应元件、胚乳表达、分生组织表达相关元件,表明其与MeJA、植物生长发育有着密不可分的关系.(2)多数CmbHLHs基因在授粉后第 18天的正常发育胚珠与败育胚珠中呈现显著差异表达(P<0.05),表明该转录因子家族可能参与响应板栗胚珠的早期发育进程,同时为确定板栗发育与败育的关键时期提供了分子依据.(3)MeJA喷施处理会影响CmbHLHs的表达,同时,MeJA处理能够优化刺苞的形态特征,有效提升横径、纵径、侧径、苞质量各项指标,尤其是 400 mg/L质量浓度的MeJA处理效果最为显著,且MeJA 400 mg/L处理显著增加了板栗每总苞坚果个数以及着蓬率.(4)MeJA处理能够提升板栗果实内源MeJA、赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)的含量,随着喷施浓度的增高而增加,相反,DIECA处理则会导致这些激素含量的显著下降,3 种内源激素呈现协调增减的趋势,MeJA 400 mg/L处理后结果最为显著.(5)在果实营养指标方面,MeJA处理提高了果实中的蛋白质和淀粉含量,其中 400 mg/L质量浓度处理提升效果最为显著,表明CmbHLHs基因可能通过响应MeJA介导的信号转导途径来影响果实营养品质.[结论]CmbHLHs能够通过响应MeJA途径,影响板栗果实发育和营养品质,这不仅为解析板栗果实发育的分子机制提供了新的理论依据,同时也为MeJA在板栗优质栽培中的实际应用奠定了技术基础.

分类号： S792.17%S664.2

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