近日，沈阳农业大学园艺学院果实发育生物学团队在中科院1区TOP期刊《New Phytologist》（IF=10.2）上发表了题为“Insertion of the β-ketoacyl-CoA synthase MdKCS2 promoter segment causes wax biosynthesis difference in apple peel”的最新研究成果。这项研究揭示了苹果果皮蜡质生物合成差异的遗传机制。
作为果实与外界环境之间的主要屏障，表皮蜡质可有效减少非气孔水分流失、病原体入侵和果实锈病。已有研究发现不同苹果品种间果皮表面的蜡质含量具有明显的多样性，但具体的分子机制尚不清楚。本研究通过整合BSA-seq和RNA-seq结果，鉴定到了在高蜡含量和低蜡含量的苹果间差异表达的β-酮酰基辅酶A合成酶2（MdKCS2）。进一步研究发现，对于低蜡含量的苹果而言，MdKCS2启动子中一段63-bp插入是主要原因。这段63-bp插入降低了MdKCS2的启动子活性，增强了与抑制子MdDOF4.6的DNA结合，抑制了C24超长链脂肪酸（VLCFA）的形成，从而减少了蜡质的含量。同时，ECERIFERUM 2（MdCER2）与MdKCS2共表达，并受到MdMYB56、MdbHLH137和MdDOF4.6的转录抑制，在低C24 VLCFA含量的基础上，进一步降低了苹果果皮中C29烷烃的含量。综上，MdKCS2和MdCER2协同参与苹果果皮表面蜡的生成。
Fig.3 The 63-bp indel in MdKCS2 promoter is related to the wax content in apple (Malus domestica) peel
Fig.8 A model showing the wax biosynthesis in apple peel本研究的第一作者为沈阳农业大学园艺学院果实发育生物学团队的张丽之博士，通讯作者为谭冬梅副教授和纪迎琳师资博士后。研究得到了国家自然科学基金（32472707）和国家重点研发项目（2022YFD1200503）的资助。文章链接：http://doi.org/10.1111/nph.20378
植物科学最前沿，专注于植物科学前沿进展、资讯、招聘信息的发布及方法软件共享等。投稿及招聘请后台回复“投稿”，均为无偿；商务合作请联系微信ID：zwkxqy ；