郭仰东教授团队褪黑素以乙烯互作促进番茄果实中类胡萝卜素的生物合成

来源：顶尖植物科学研究

2020年6月25日，中国农业大学园艺学院郭仰东教授团队于Plant Science在线发表题为“Melatonin promotes carotenoid biosynthesis in an ethylene-dependent manner in tomato fruits”的研究论文。

褪黑素治疗引发类胡萝卜素积累增加。

褪黑素处理不会增加Nr番茄中的类胡萝卜素水平。

乙烯在褪黑激素诱导的类胡萝卜素生物合成中起作用。

在番茄中，红色是关键的商业特性，它源于类胡萝卜素的积累。先前的研究表明，褪黑激素可促进番茄红素的积累和乙烯的生成。但是，尚不清楚褪黑激素是否会类似地增加其他类胡萝卜素，番茄果实中类胡萝卜素的增加是否与乙烯产量直接相关。在这项研究中，研究了对照（CK）和褪黑激素（M50）处理的水果在成熟过程中类胡萝卜素特征的变化。M50中的α，β-胡萝卜素和番茄红素水平显着增加，并且类胡萝卜素生物合成基因表达增加。我们还观察到SlRIN，SlCNR和SlNOR的转录本水平上调在M50中与CK相比。为了更好地了解褪黑激素对类胡萝卜素生物合成的调控及其对内源性乙烯的潜在反应，我们测试了对乙烯不敏感的突变体“ 永不成熟”（Nr）。与CK相比，褪黑素处理的Nr不能积聚更多的类胡萝卜素，尽管乙烯的产量发生了显着变化。另外，在褪黑激素处理下，该突变体中的成熟相关基因的表达没有普遍上调。这些结果表明褪黑激素功能可能需要乙烯来促进番茄中类胡萝卜素的合成。