柿果肉特化的單寧細(xì)胞液泡中能積累大量的縮合單寧（原花青素），可溶性單寧與人口腔粘膜蛋白結(jié)合，導(dǎo)致產(chǎn)生“干燥”或“收斂”的感覺(jué)，是柿果實(shí)產(chǎn)生“澀感”的主要物質(zhì)。柿果實(shí)內(nèi)產(chǎn)生的一類小分子揮發(fā)性化合物—乙醛，其“-CH2-”結(jié)構(gòu)使其與可溶性單寧結(jié)合形成不溶性單寧，促進(jìn)柿果實(shí)脫澀。柿果實(shí)內(nèi)源性乙醛代謝通路主要的結(jié)構(gòu)基因ALDH（乙醛脫氫酶）已經(jīng)被鑒定參與柿果實(shí)脫澀自然脫澀，但是對(duì)其上游關(guān)鍵調(diào)控因子，特別是miRNA在中國(guó)甜柿自然脫澀過(guò)程中的作用機(jī)制仍不清晰。

近日，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院張青林課題組在The Plant Journal上發(fā)表題為Repression ofDkALDH10by MicroRNA143c Promotes Astringency Loss in Chinese PCNA Persimmon的研究論文，揭示了miR143c通過(guò)抑制DkALDH10表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控柿果實(shí)內(nèi)源性乙醛代謝，參與中國(guó)甜柿自然脫澀的分子機(jī)制。

在本研究中，研究團(tuán)隊(duì)首先基于中國(guó)甜柿‘鄂柿1號(hào)’果實(shí)單寧代謝關(guān)鍵時(shí)期（花后10周，15周，20周）的miRNA數(shù)據(jù)庫(kù)和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合差異基因篩選和miRNA靶基因的預(yù)測(cè)分析，篩選并預(yù)測(cè)miR143c靶定DkALDH10基因，可能參與中國(guó)甜柿的自然脫澀過(guò)程。對(duì)二者在中國(guó)甜柿果實(shí)發(fā)育過(guò)程中的表達(dá)和果實(shí)單寧含量對(duì)應(yīng)變化分析表明，在中國(guó)甜柿果實(shí)發(fā)育后期，miR143與靶基因DkALDH10的表達(dá)模式及中國(guó)甜柿果實(shí)可溶性單寧含量變化規(guī)律均呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。利用RLM-RACE和GFP熒光信號(hào)檢測(cè)，證實(shí)miR143c通過(guò)在第10-11個(gè)堿基位點(diǎn)剪切靶基因DkALDH10，抑制其表達(dá)。結(jié)合柿活體葉片瞬時(shí)表達(dá)、柿果實(shí)圓片瞬時(shí)轉(zhuǎn)化和柿穩(wěn)定遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)對(duì)miR143c及其靶基因DKALDHL10的功能進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)超表達(dá)miR143c后，靶基因DkALDH10的表達(dá)受到明顯抑制，乙醛的分解代謝受阻，導(dǎo)致內(nèi)源性乙醛含量增加，促進(jìn)可溶性單寧向不溶性單寧的轉(zhuǎn)化；而通過(guò)沉默表達(dá)miR143c后，則表現(xiàn)出完全相反的結(jié)果。

綜上所述，該研究揭示了“miR143-DkALDH10-Acetaldehyde-PAs”級(jí)聯(lián)調(diào)控中國(guó)甜柿自然脫澀的分子模型。這一發(fā)現(xiàn)豐富了中國(guó)甜柿單寧代謝的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，為通過(guò)基因手段對(duì)澀柿進(jìn)行甜柿化遺傳改良提供了一種新的策略。

已畢業(yè)博士研究生，現(xiàn)江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所助理研究員張萌為第一作者，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院張青林副教授和江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所助理研究員楊思潮為論文共同通訊作者，該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和廣西科技計(jì)劃等項(xiàng)目資助。

論文鏈接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.70845