近日，中国热科院生物所香蕉遗传改良团队成功揭示GWD1调控香蕉采后淀粉品质形成的分子机制，该研究成果于2021年5月11日以Elucidating the mechanism of MaGWD1-mediated starch degradation cooperatively regulated by MaMADS36 and MaMADS55 in banana 为题在Postharvest Biology and Technology (SCI, JCR一区, IF=4.303) 上在线发表。这是该团队继在《Nature Plants》、《Plant Biotechnology Journal》发表高水平论文之后又一篇高水平学术论文。

香蕉是典型的淀粉转化型水果，其淀粉转化效率直接影响采后果实硬度、甜度和货架期等。葡聚糖水合二激酶 (glucan water dikinase，GWD) 是淀粉降解代谢的第一个限速酶，但其在香蕉果实采后淀粉降解中的作用及分子机制尚不清楚。该研究解析了MaMADS36和MaMADS55协同调控MaGWD1表达介导香蕉采后淀粉降解的分子机制。结果表明：MaMADS36与MaMADS55相互作用，可以形成复合体；MaGWD1在香蕉果实采后淀粉降解过程中扮演重要角色；MaMADS36和MaMADS55均可以直接与MaGWD1启动子的CA/T(r)G结合，MaMADS36和MaMADS55以复合体形式协同调控MaGWD1的转录水平，进而促进香蕉果实淀粉降解。这些发现为我们了解TFs如何调控果实淀粉降解提供了理论依据，丰富了香蕉果实淀粉降解代谢的调控网络；同时，也为香蕉果实品质改良，促进香蕉产业发展提供了重要的基因资源。  

      MaMADS36和MaMADS55协同调控MaGWD1介导香蕉果实淀粉降解的分子模型

该研究得到了国家重点研发计划、国家香蕉产业技术体系、国家自然科学基金和中央公益性基本科研业务费专项项目资助。刘菊华研究员、刘梦婷硕士研究生、贾彩红副研究员、张静副研究员为该论文的共同第一作者，刘菊华研究员、海南大学李新国教授和金志强研究员为通讯作者。参与研究的还有徐碧玉研究员、苗红霞研究员、王静毅副研究员、张建斌副研究员和王卓副研究员等。