Plant Journal | 華中農業大學張青林課題組揭示miR143c-DkALDH10模塊調控中國甜柿自然脫澀的分子機制

柿果肉特化的單寧細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合，導致產生“干燥”或“收斂”的感覺，是柿果實產生“澀感”的主要物質。柿果實內產生的一類小分子揮發性化合物—乙醛，其“-CH2-”結構使其與可溶性單寧結合形成不溶性單寧，促進柿果實脫澀。柿果實內源性乙醛代謝通路主要的結構基因ALDH（乙醛脫氫酶）已經被鑒定參與柿果實脫澀自然脫澀，但是對其上游關鍵調控因子，特別是miRNA在中國甜柿自然脫澀過程中的作用機制仍不清晰。

近日，華中農業大學園藝林學學院張青林課題組在The Plant Journal上發表題為Repression ofDkALDH10by MicroRNA143c Promotes Astringency Loss in Chinese PCNA Persimmon的研究論文，揭示了miR143c通過抑制DkALDH10表達，進而調控柿果實內源性乙醛代謝，參與中國甜柿自然脫澀的分子機制。

在本研究中，研究團隊首先基于中國甜柿‘鄂柿1號’果實單寧代謝關鍵時期（花后10周，15周，20周）的miRNA數據庫和轉錄組數據庫，結合差異基因篩選和miRNA靶基因的預測分析，篩選并預測miR143c靶定DkALDH10基因，可能參與中國甜柿的自然脫澀過程。對二者在中國甜柿果實發育過程中的表達和果實單寧含量對應變化分析表明，在中國甜柿果實發育后期，miR143與靶基因DkALDH10的表達模式及中國甜柿果實可溶性單寧含量變化規律均呈顯著的負相關關系。利用RLM-RACE和GFP熒光信號檢測，證實miR143c通過在第10-11個堿基位點剪切靶基因DkALDH10，抑制其表達。結合柿活體葉片瞬時表達、柿果實圓片瞬時轉化和柿穩定遺傳轉化技術對miR143c及其靶基因DKALDHL10的功能進行驗證，發現超表達miR143c后，靶基因DkALDH10的表達受到明顯抑制，乙醛的分解代謝受阻，導致內源性乙醛含量增加，促進可溶性單寧向不溶性單寧的轉化；而通過沉默表達miR143c后，則表現出完全相反的結果。

綜上所述，該研究揭示了“miR143-DkALDH10-Acetaldehyde-PAs”級聯調控中國甜柿自然脫澀的分子模型。這一發現豐富了中國甜柿單寧代謝的分子調控網絡，為通過基因手段對澀柿進行甜柿化遺傳改良提供了一種新的策略。

已畢業博士研究生，現江西省農業科學院園藝研究所助理研究員張萌為第一作者，華中農業大學園藝林學學院張青林副教授和江西省農業科學院園藝研究所助理研究員楊思潮為論文共同通訊作者，該研究得到了國家自然科學基金和廣西科技計劃等項目資助。

論文鏈接：

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