最近，Huang et al. 在The Plant Cell在线发表了题为A molecular framework of ethylene-mediated fruit growth and ripening processes in tomato的研究论文，揭示了乙烯在番茄果实生长和成熟中的作用。
果实发育是一种有趣的进化策略，它在种子的保护和传播中都起作用。番茄长期以来一直被用作揭示果实生长和成熟机制的模型系统。植物激素乙烯是果实成熟的主要调节剂，但乙烯是否以及如何调节番茄果实的生长仍属未知。最初揭示转录因子RIN和NOR在果实成熟过程中作用的证据是其天然突变体显示果实成熟的完全停止，然而CRISPR/Cas9产生的rin和nor敲除突变体只显示出较轻的抑制成熟的表型，这表明目前的RIN和NOR的作用模型及其与乙烯的关系需要重新评估。
乙烯会调节番茄果实的生长吗？负调控还是正调控？乙烯与果实成熟相关的发育因子之间的关系是什么？乙烯是在这些因子的下游还是上游发挥作用？
我们主要有以下四个发现：1）乙烯通过诱导种子产生的生长素的积累来正向调节果实生长；2) 多种EIL（EIN3类似蛋白）和EBF（EIN3结合F-box蛋白）在番茄中发挥着冗余而不同的作用；3）在成熟过程中，涉及EIN2-EBF1-EILs的乙烯信号通路直接激活发育基因RIN、NOR和FUL1的表达；4）遗传证据表明，乙烯信号强度与实现完全成熟的效率密切相关，这也许可以解释为什么番茄等果实在成熟过程中通常会出现乙烯的爆发式增长。
由于过表达RIN、NOR或FUL1仅部分恢复了slein2的果实成熟缺陷的表型，我们准备研究是否可以通过同时过表达RIN、NOR、FUL1和/或其他转录因子的基因来完全恢复这种缺陷。此外，在果实生长过程中整合乙烯和生长素信号的复杂机制需要进一步研究。
参考文献：
Wei Huang, Nan Hu, Zhina Xiao, Yuping Qiu, Yan Yang, Jie Yang, Xin Mao, Yichuan Wang, Zhengguo Li, Hongwei Guo, A molecular framework of ethylene-mediated fruit growth and ripening processes in tomato, The Plant Cell, Volume 34, Issue 9, September 2022, Pages 3280–3300, https://doi.org/10.1093/plcell/koac146
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原文：Huang et al.
译者：Qiujie Liu, TPC Assistant Features Editor
编辑：Xiaowen Shi, TPC Special Content Editor