黄瓜果实发育的乙烯调控机制被揭示

2019年3月26日，《The Plant Cell》在线发表了来自中国农业科学院蔬菜花卉研究所杨学勇等的1篇题为“Genetic Regulation of Ethylene Dosage for Cucumber Fruit Elongation”的研究论文，该文章揭示了乙烯剂量依赖的黄瓜果实伸长的遗传和分子机制。

研究人员以2个黄瓜短瓜材料（sf1突变体和acs2突变体）为对象，研究了乙烯剂量精细调控黄瓜果实伸长的分子机制。sf1突变体表现为果实细胞分裂减弱并且产生过量乙烯；acs2突变体表现为果实细胞分裂减弱但是产生少量乙烯。该研究发现，SF1泛素化修饰并降解自身及其底物ACS2（乙烯合成途径中的限速酶，1-Aminocyclopropane-1-carboxylate synthase 2）；SF1突变后，导致ACS2积累，从而促进乙烯过量合成；研究进一步揭示了乙烯对黄瓜果实长度调控的剂量依赖性，过高或过低的乙烯剂量都会对黄瓜果实细胞分裂产生严重的抑制，而合适剂量的乙烯会促进细胞分裂，调控黄瓜果实伸长；因此，SF1通过泛素化降解其自身和ACS2实现对黄瓜果实中乙烯剂量的精细控制，从而调控黄瓜果实伸长。以上研究为研究葫芦科果实形态建成的遗传和分子基础提供了重要的参考。