中科院发现转录因子SIDof1在番茄果实成熟中的功能

中国科学院植物研究所秦国政课题组报道了番茄完成果实成熟必需的转录因子SlDof1，敲除SIDof1将延迟果实成熟的过程。

研究者发现，在番茄已知的34个Dof转录因子中，有29个基因在果实成熟的发育阶段表达，其中5个基因有显著上调。通过病毒介导的基因沉默技术，发现只有SlDof1沉默的植物表现出明显的果实颜色呈斑片状表型。SIDof1在番茄成熟期，集中表达在果皮的维管组织，而非果皮中，蛋白则在果皮组织中明显积累。随即，研究者证实了SIDof1定位在细胞核中。在RNAi敲除SIDof1的独立株系中，果实成熟的相关过程，包括番茄红素的积累和乙烯的积累呈现明显的减缓，但这一延迟作用不影响果实最终完成成熟。转录组测序的比较结果显示，敲除SIDof1后，有1 728个基因出现差异表达，其中872个基因被上调，856个基因呈下调。有多个差异表达基因属于已知的果实成熟相关基因，并得到了定量试验的支持。ChIP-seq试验结果显示，SIDof1的全基因组结合位点22.4%位于启动子区，主要分布在相对于转录起始位点–200 bp至+100 bp的区域，证明了其具有结合DNA，调控经济基因转录的功能。SIDof1主要识别的基序（motif）包括：A（A/G）AGAG、AAA（T/A）GA和AAAAG（A/G）。位于转录起始位点2 kb上游区域内的ChIP-seq峰共有2 161个，对应1 937个基因，其中与转录组差异表达基因相重叠的基因有312个，这些基因被认为是SIDof1的直接靶基因。GO及KEGG富集分析显示，SIDof1的直接靶基因主要参与植物激素信号转导和多种代谢（糖类、类胡萝卜素合成等）途径，与转基因植物的表型相符。

相关研究成果于2021年9月在线发表在《Molecular Horticulture》上。