Plant Journal | 华中农业大学张青林课题组揭示miR143c-DkALDH10模块调控中国甜柿自然脱涩的分子机制

柿果肉特化的单宁细胞液泡中能积累大量的缩合单宁（原花青素），可溶性单宁与人口腔粘膜蛋白结合，导致产生“干燥”或“收敛”的感觉，是柿果实产生“涩感”的主要物质。柿果实内产生的一类小分子挥发性化合物—乙醛，其“-CH2-”结构使其与可溶性单宁结合形成不溶性单宁，促进柿果实脱涩。柿果实内源性乙醛代谢通路主要的结构基因ALDH（乙醛脱氢酶）已经被鉴定参与柿果实脱涩自然脱涩，但是对其上游关键调控因子，特别是miRNA在中国甜柿自然脱涩过程中的作用机制仍不清晰。

近日，华中农业大学园艺林学学院张青林课题组在The Plant Journal上发表题为Repression ofDkALDH10by MicroRNA143c Promotes Astringency Loss in Chinese PCNA Persimmon的研究论文，揭示了miR143c通过抑制DkALDH10表达，进而调控柿果实内源性乙醛代谢，参与中国甜柿自然脱涩的分子机制。

在本研究中，研究团队首先基于中国甜柿‘鄂柿1号’果实单宁代谢关键时期（花后10周，15周，20周）的miRNA数据库和转录组数据库，结合差异基因筛选和miRNA靶基因的预测分析，筛选并预测miR143c靶定DkALDH10基因，可能参与中国甜柿的自然脱涩过程。对二者在中国甜柿果实发育过程中的表达和果实单宁含量对应变化分析表明，在中国甜柿果实发育后期，miR143与靶基因DkALDH10的表达模式及中国甜柿果实可溶性单宁含量变化规律均呈显著的负相关关系。利用RLM-RACE和GFP荧光信号检测，证实miR143c通过在第10-11个碱基位点剪切靶基因DkALDH10，抑制其表达。结合柿活体叶片瞬时表达、柿果实圆片瞬时转化和柿稳定遗传转化技术对miR143c及其靶基因DKALDHL10的功能进行验证，发现超表达miR143c后，靶基因DkALDH10的表达受到明显抑制，乙醛的分解代谢受阻，导致内源性乙醛含量增加，促进可溶性单宁向不溶性单宁的转化；而通过沉默表达miR143c后，则表现出完全相反的结果。

综上所述，该研究揭示了“miR143-DkALDH10-Acetaldehyde-PAs”级联调控中国甜柿自然脱涩的分子模型。这一发现丰富了中国甜柿单宁代谢的分子调控网络，为通过基因手段对涩柿进行甜柿化遗传改良提供了一种新的策略。

已毕业博士研究生，现江西省农业科学院园艺研究所助理研究员张萌为第一作者，华中农业大学园艺林学学院张青林副教授和江西省农业科学院园艺研究所助理研究员杨思潮为论文共同通讯作者，该研究得到了国家自然科学基金和广西科技计划等项目资助。

论文链接：

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