我國科研團隊解析調控番茄形態的分子機制

　　14日，記者從華中農業大學獲悉，該校園藝林學學院、果蔬園藝作物種質創新與利用全國重點實驗室、湖北洪山實驗室王鵬蔚團隊，研究發現SlMAP70-SlIQD21a/SUN10模塊協同作用通過影響微管骨架動力學功能調控番茄果實形態建成，為未來通過基因工程手段定向改良番茄果實外觀品質提供了重要理論基礎。相關研究成果在《植物細胞》雜志發表。

　　王鵬蔚介紹，果實形態是評定瓜果外觀品質的重要指標之一，其建成由細胞定向膨大生長及細胞分裂角度等因素共同決定，然而，關于果實發育過程中的細胞骨架動態變化及相關調控機制尚不清楚。番茄作為研究果實發育和成熟的模式植物，具有豐富的果實形態。

　　SlMAP70家族編碼一類70 kD大小的微管結合蛋白。其中，MAP70-1分支的3個基因在果實發育初期高表達，抑制該分支基因的表達會導致果實變扁和細胞長寬比變小、圓度增加，說明MAP70-1分支蛋白對正常的果實形態及細胞形態發育至關重要。

　　王鵬蔚團隊進一步研究發現，SlMAP70與鈣調素結合蛋白IQD/SUN家族的SlIQD21特異性相互作用，共同定位于細胞微管結構。遺傳學實驗表明SlIQD21a同樣通過影響細胞形態及細胞數目，與SlMAP70協同調節果實的極性生長。研究人員利用熒光蛋白標簽與顯微成像手段進一步分析了微管在果實發育過程中的動態排布，發現在果實形成的最早期，SlMAP70-1過表達系的果實細胞微管的anisotropy值雖降低，但整體排布方向趨向一致，即垂直于果實縱向生長軸排布，從而促進果實細胞的縱向生長；且SlIQD21a通過表達后可加強這種現象，推測SlMAP70-SlIQD21a通過穩定微管影響了其動態及排布，進而改變了細胞的膨大方向及果實的形態建成。

　　這項研究首次在番茄果實中利用活細胞顯微成像手段，解析了微管骨架調控果實形態的新機制，也為在不同類型果實中研究亞細胞結構提供了技術支撐。