代谢组学法研究转录因子SlNAC4对番茄果实代谢产物的影响

郑海英，张冬青，赵晓丹*

（北京工商大学食品学院，北京 100048）

番茄作为消费者喜爱且营养丰富的果蔬，是肉质果实研究的模式材料。转录因子NAC（NAM、ATAF1/2、CUC2）的变化影响番茄果实色素和硬度等品质指标[1]。运用代谢组学研究转录因子NAC对番茄代谢产物的影响，可以丰富番茄相关研究的理论内容，也对改善番茄品质具有重要意义。

在植物中，转录因子NAC显著特点是有一个高度保守的N端NAC结构域，有5 个保守的子域（A～E），还有一个不同的转录调节C端能启动和抑制多种靶基因的转录[2-3]。研究结果显示番茄中一共有104 个NAC基因[4]，分布在12 条染色体上，其中NAC4位于第I条染色体上，编码蛋白长413 aa，分子质量46.93 kDa[5]。Riahi等[6]测序50 份野生葡萄和73 个葡萄品种发现NAC4转录基因编码区缬氨酸变成异亮氨酸，功能性候选基因在物种进化过程中为适应环境而发生基因变异，说明转录因子在植物发育和胁迫调控等生命活动中发挥着关键作用。据研究，硬皮豆在不同盐度、寒冷、干旱和脱水胁迫条件下，NAC4基因表达均有一定的调节，尤其是盐胁迫导致NAC4转录水平增加了6 倍，NAC4基因通过载体克隆表达，在大肠杆菌的细胞转化后，NAC4蛋白增强了大肠杆菌细胞耐盐胁迫能力，表明NAC4基因可适合作为提高植物对盐胁迫和其他非生物胁迫耐受性的遗传候选基因[7]。落花生中Mu转录因子NAC4能调控植株抗旱功能，MuNAC4基因的过表达，在干旱环境下能减少对细胞膜的损害、增强膜的渗透性和抗氧化酶的活性[8]。植株抗胁迫能力的强弱势必会影响果实成熟过程中的代谢水平，转录因子NAC4是影响果实成熟的重要因素。……