近日，The Plant Journal在線發(fā)表了浙江大學果實品質生物學團隊題為“Transcriptional and epigenetic analysis reveals that NAC transcription factors regulate fruit flavor ester biosynthesis”的研究論文，揭示了NAC家族轉錄因子及組蛋白修飾H3K27me3在調控果實酯類芳香物質合成中的分子機制。曹香梅博士為論文第一作者，張波教授為通訊作者。
果實的香味來源于揮發(fā)性化合物，影響消費者喜好。酯類芳香物質是許多成熟果實果香型香氣的主要來源，包括桃、蘋果和番茄等。雖然已經(jīng)明確了酯類芳香物質對于果實風味品質和消費者喜好的重要作用，然而有關該類化合物在果實成熟過程中積累的調控機制并不清楚。
基于基因表達與物質含量相關性，并結合體外和體內的功能驗證，鑒別出參與桃果實酯類芳香物質合成的結構基因PpAAT1，編碼的乙醇酰基轉移酶AAT是催化酯類物質合成的末端酶。鑒別出轉錄因子PpNAC1通過結合PpAAT1啟動子激活基因表達，利用轉基因方法驗證了PpNAC1對酯類芳香物質合成的調控效應。番茄和蘋果中的同源NAC轉錄因子也可以激活酯類物質合成基因表達。進一步研究發(fā)現(xiàn)果實成熟過程中酯類芳香物質積累相關的轉錄因子NAC和結構基因AAT的表達受到組蛋白甲基化修飾H3K27me3的表觀遺傳因子調控。
綜上所述，果實成熟過程中的酯類芳香物質合成同時受到轉錄因子NAC和組蛋白甲基化修飾的調控（圖1），這種分子機制在桃、蘋果及番茄等多種果實中保守存在。
圖1. 果實酯類芳香物質合成的轉錄調控和表觀遺傳調控模型
該研究工作得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金項目、中國博士后基金等項目的資助。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15200
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