西北农林科技大学园艺学院宫海军教授课题组揭示赤霉素调控番茄蔗糖源库分配的分子机制

番茄是一种重要的蔬菜作物，合理调节源库关系是提高其产量与品质的有效途径。蔗糖是光合同化物源库运输的主要形式之一，了解蔗糖的运输和分配过程对于理解源库关系具有重要意义。赤霉素（GA）可调控植物的源库关系，但其分子机制仍不清楚。

近日，园艺学院宫海军教授课题组在Plant Physiology在线发表了题为“PROCERA interacts with JACKDAW in gibberellin-enhanced source-sink sucrose partitioning in tomato”的研究论文。该论文验证了GA对番茄源库关系的调节作用，揭示了GA通过PROCERA-JACKDAW-Sucrose transporter 1模块调节蔗糖源库分配的分子机制。

该研究首先证明了GA可通过改变蔗糖转运速率影响蔗糖与淀粉在源库器官的分布。与野生型相比，GA信号途径核心抑制因子突变体procera中糖的源库分布变化与外源GA处理野生型植株后的变化相似。外源GA处理procera突变体的试验表明，GA介导的源库关系调节依赖于SlPROCERA（SlPRO）蛋白的降解。转录因子SlJAKCDAW（SlJKD）与SlPRO存在相互作用。SlJKD的过表达及沉默改变了源叶中蔗糖的输出速率、源库器官中蔗糖和淀粉含量以及对外源GA的响应。外源GA处理以及改变SlPRO和SlJKD的表达均调节了蔗糖转运蛋白SlSUT1的表达。进一步研究表明，转录因子SlJKD能够直接结合SlSUT1启动子抑制其表达，从而调控蔗糖的源库分配。此外，SlPRO增强了SlJKD对SlSUT1启动子的转录抑制能力。综上，该研究证明了GA通过PROCERA-JACKDAW-Sucrose transporter 1模块调控番茄中蔗糖的源库分配。

已毕业博士生梁宇飞为论文第一作者，宫海军教授和郭佳副教授为论文通讯作者，连昭远博士和佛罗里达大学霍合强教授参与了本研究。园艺科学研究中心袁阳阳、何贝贝老师、林学院实验平台范艳春老师给予了技术帮助。该研究得到了国家自然科学基金项目（32272706）的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiaf024

编辑：张晴

终审：刘玉峰