Fruit Res | 河北农业大学园艺学院梨团队揭示褪黑素介导环境温度调控梨花开放的分子途径

文摘   三农   2024-09-24 10:00   江苏  


近年来,春季极端温度(低温或高温)频繁发生,非常不利于梨树花器官的正常发育与开花授粉,对我国北方梨产业高质量发展造成了严重威胁。寻求新方法来调控梨树的开花时间对避免或减轻极端温度对梨产业的影响具有重要意义。褪黑素N-乙酰-5-甲氧基色胺)是一种活性小分子物质,已被报道在植物开花过程中发挥重要作用,但是褪黑素能否介导环境温度调控梨花开放尚不清楚。


2024年7月,Fruit Research 在线发表了河北农业大学园艺学院梨团队题为MAPK and hormone signaling and carotenoid biosynthesis pathways were involved in regulating flower opening of pear tree by response to temperature mediated by melatonin 的研究论文。

该研究首先在12℃环境温度下,分别用0(对照)、20、200、1000μM褪黑素浸泡处理梨树带花芽的离体枝条,发现与对照相比,20、200、1000μM褪黑素均能促进梨花开放。而在25℃环境温度下,分别用0(对照)、20、200、1000μM褪黑素浸泡处理梨树带花芽的离体枝条,发现与对照相比,20μM和200μM褪黑素能够延迟梨花开放,而1000μM褪黑素能够促进梨花开放。

将两种环境温度条件下处理的梨花芽进行转录组测序,对测序得到的差异表达基因(DEGs)进行KEGG 富集分析。结果表明,在12℃环境温度下,褪黑素主要通过丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号转导通路和植物激素信号转导通路调控梨花开放;而在25℃环境温度下,褪黑素调控梨花开放主要依赖于类胡萝卜素合成途径。进一步我们通过基因表达量的变化筛选出了这三个途径中的一些关键基因,并绘制出了褪黑素介导环境温度调控梨花开放可能的工作模式图。

图1 不同环境温度下外源褪黑素对梨花开放时间及开花百分数的影响


2 褪黑素介导环境温度调控梨树开花时间可能的工作模式图

河北农业大学园艺学院已毕业硕士研究生许佩轩为本文第一作者,张海霞博士(校聘副教授)为通讯作者,研究生王旭骆世超程澳以及张玉星教授、许建锋教授和马辉博士(校聘副教授)也参与了该项研究。该研究得到了河北农业大学人才引进专项(YJ201960)的资助。

原文链接:

https://doi.org/10.48130/frures-0024-0018

frures-0024-0018.pdf

特邀作者:许佩轩、张海霞
编辑:顾笑寅
审核:史安琪

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About Fruit Research

Fruit Research 是一本开放获取的国际期刊,致力于传播果树研究领域的最新进展,专注于发表本领域原创研究文章、综述和方法和观点。目前期刊已被Scopus、DOAJ、CABI等数据库收录。


期刊官网:

www.maxapress.com/frures

投稿网址:

mc03.manuscriptcentral.com/frures


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