Plant Physiol | 山东农业大学研究团队揭示MdSIZ1调控苹果表皮蜡质合成的分子机制

表皮蜡质的出现是植物从水生到陆地进化的关键，在防止水分散失、阻止器官融合、抵御生物和非生物胁迫方面发挥重要作用。陆地植物器官的表面覆盖着一层表皮蜡质，形成保护屏障以减弱环境胁迫对植物的影响。SUMO化是一种蛋白的翻译后修饰方式，在优化植物生长和抵抗环境胁迫方面发挥关键作用。近年来，很多研究对植物表皮蜡的生物合成和调控途径进行了探索。然而，在翻译后水平上，SUMO化是否参与调控苹果表皮蜡质的生物合成仍不清楚。

近日，山东农业大学李媛媛教授研究组在Plant Physiology上在线发表了题为“Apple SUMO E3 ligase MdSIZ1 regulates cuticular wax biosynthesis by SUMOylating transcription factor MdMYB30”的研究论文，揭示了MdSIZ1介导的SUMO化调控苹果表皮蜡质合成的分子机制。

该研究结果表明，苹果SUMO E3连接酶MdSIZ1影响苹果幼苗叶片SUMO化水平、表皮蜡质的积累和角质层的渗透性。MdSCE1 （SUMO E2结合酶） 与调控蜡质积累的转录因子MdMYB30相互作用。MdSIZ1介导MdMYB30蛋白的SUMO化修饰，并抑制MdMYB30蛋白发生26S蛋白酶体途径的降解。MdSIZ1以部分依赖MdMYB30的方式参与苹果表皮蜡质的积累。此外，MdMYB30直接结合蜡质合成限速酶MdKCS1基因的启动子激活其转录，从而促进蜡质的生物合成。

MdSIZ1-MdMYB30-MdKCS1模块调控苹果表皮蜡质积累的模式图

综上所述，MdSIZ1-MdMYB30-MdKCS1模块正向调控苹果表皮蜡质生物合成的理论研究为蜡质合成调控通路的解析提供了新见解，为提高苹果果实品质和抗性提供了新方向。

山东农业大学李媛媛教授为论文通讯作者，山东农业大学博士生张亚丽为论文第一作者。相关工作得到了国家重点研发计划项目，国家自然科学基金和山东省自然科学基金的资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiad007