薯條和薯片是最受歡迎、高附加值的馬鈴薯加工產品。馬鈴薯塊莖低溫貯藏導致還原糖（葡萄糖和果糖）積累稱為“低溫糖化”，積累還原糖嚴重影響加工品質和健康消費。抗低溫糖化是馬鈴薯加工品質育種的重要性狀，然而關于低溫糖化抗性調節機制仍不清楚。
近日，西南大學農學與生物科技學院薯類團隊在《園藝研究》在線發表了研究論文，揭示了馬鈴薯低溫糖化抗性機制。
課題組前期研究發現轉化酶抑制子StInvInh2具有基因型依賴性低溫表達模式，在低溫糖化抗性基因型塊莖中低溫誘導表達主要貢獻低溫糖化抗性。這種基因型依賴性的表達與轉錄后水平調控和基因啟動子序列多態性關系不明顯。
本研究從轉錄調控角度篩選到AP2/ERF VII轉錄因子StRAP2.3與StInvInh2協同表達。通過凝膠遷移阻滯和雙熒光素酶報告系統分析途徑，確證StRAP2.3特異結合StInvInh2啟動子中ACCGAC元件并激活其表達。進一步利用RNAi技術在馬鈴薯低溫糖化抗性基因型中干涉StRAP2.3特異抑制了低溫貯藏塊莖StInvInh2的表達，降低了低溫糖化抗性和加工品質。相反，在低溫糖化敏感基因型中超量表達StRAP2.3升高StInvInh2表達，提升了低溫糖化抗性并改善加工品質。
綜上所述，研究建立了StRAP2.3-StInvInh2調控低溫糖化抗性模型，解密了塊莖低溫貯藏期StInvInh2的轉錄調節機制，為馬鈴薯低溫糖化抗性機制的研究提供了新的見解，有助于提升馬鈴薯低溫糖化抗性育種進程。(張晴丹)
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41438-021-00522-1
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