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反思成熟:乙烯在草莓果实发育和成熟中的作用

本站发布时间:2024-05-17 02:31:12

一个研究小组发现了乙烯在草莓果实成熟中的潜在作用,特别是嵌入肉质花托中的真正果实——瘦果。这一发现挑战了传统观点,即草莓对乙烯的依赖程度最低

这项研究强调了先进工具的必要性,如乙烯检测传感器和基因工程突变体,以进一步研究乙烯的作用。这些见解可以提高水果质量和成熟技术,对农业实践和粮食生产产生重大影响

草莓因其令人愉快的外观、风味和营养成分而备受珍视,是研究果实发育和成熟的理想模型。目前的研究已经广泛研究了生长素和赤霉酸等植物激素在早期发育中的作用,而脱落酸在成熟阶段起着关键作用。然而,乙烯,一种成熟的关键激素,在草莓中的作用仍然不明确

传统上,草莓被认为是一种非更年期水果,在果实发育过程中对乙烯的依赖较少。这种分类忽略了收获果实组织异质性中乙烯产生的变化。鉴于收获的草莓结构复杂,包括花萼、花托和瘦果,有必要进一步研究乙烯在这些异质组织成熟过程中的特定功能

2024年4月2日发表在《水果研究》上的这项研究确定了不同阶段和异质组织的乙烯生产,以探索乙烯对草莓果实发育的影响

研究人员发现,在大绿(BG)、转绿(T)和半红(HR)阶段,当去除肾盏时,乙烯的产生增加,这表明可能是伤口诱导的乙烯产生。这种产生与容器中ACC合酶基因(ACS)的上调有关,这突出了物理损伤如何提高乙烯产量

此外,在肾盏完整的五个阶段,肾盏本身产生的乙烯明显多于果实,尤其是在小绿(SG)阶段,这表明肾盏在果实生长和成熟过程中贡献了大量的乙烯

为了研究容器和瘦果中的乙烯生产水平,研究人员进行了一项实验,其中去除瘦果导致乙烯生产显著增加,几乎是单独容器的四倍。此外,将乙烯生物合成前体ACC喂入瘦果和接穗显著提高了乙烯水平,特别是在接穗中,这表明这些组织可能具有高的基线ACO活性

这一出乎意料的结果表明ACC运输和果实内乙烯生产之间存在复杂的相互作用,表明在瘦果接受器连接处存在局部ACO活性的可能性,这可能由血管运输促进

该研究的高级研究员李东东说,“这个复杂的过程可能会对随后的花托生长和成熟产生连锁反应。”

总的来说,这篇观点文章指出,这种复杂的机制突显了乙烯在草莓果实发育中的微妙作用,需要进一步研究以阐明其全部影响,特别是乙烯和其他激素信号如何在草莓的异质组织中相互作用

More information: Huixin Chen et al, Spark to blaze: the role of ethylene in achenes and the ripple influences on strawberry fruit growth and ripening, Fruit Research (2024). DOI: 10.48130/frures-0024-0008

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