探討青花菜冷休克蛋白CSPs與RNA結合蛋白GR-RBP2基因及其表現

Abstract

"青花菜 (Brassica oleracea var. italica) 採收後於20℃儲放2至3日即老化並失去商品價值。首先分析青花菜之蛋白質體，發現RNA結合蛋白GR-RBP2 (glycine-rich RNA binding-protein 2) 可能與青花菜採後老化相關，此外，除了GR-RBP2外，冷休克結構域蛋白 (cold shock domain containing-protein，CSP) 也同為富含甘胺酸之蛋白質 (glycine-rich protein)，兩者於阿拉伯芥被證實具有RNA伴護蛋白 (RNA chaperone) 活性且其表現皆受低溫所誘導，因此該兩種蛋白質可能皆參與青花菜老化過程之生理反應。另一方面在採後處理技術中，冷休克處理 (cold shock treatment，CST) 被發現能夠延緩部分蔬果老化，故假設CST造成之低溫能誘導此類蛋白質產生，以穩定mRNA結構及轉譯進而延緩採後老化。本研究欲分析青花菜CSP及GR-RBP2與老化之關聯性，並分析其表現是否受CST所誘導，以說明CST誘導CSP及GR-RBP2表現而延緩採後老化之可能性。利用次世代定序建立青花菜轉錄體資料庫，其中45,051個特定基因 (unigenes) 分別有6個註解到CSP基因 (BoCSPs)，2個註解到GR-RBP2 (BoGR-RBP2s)。將青花菜小花貯藏於20℃下3天、5℃及0℃下15天，以青花菜花苞葉綠素損失率作為老化指標，分析其與上述8個基因表現量之相關性。結果顯示BoCSP1_1、BoCSP3、BoCSP4_1、BoGR-RBP2_1及BoGR-RBP2_2與老化呈現負相關。將青花菜小花浸泡0℃冰水浴30分鐘進行CST後放置於5℃貯藏，並於第0、16、24、40及48小時收樣，分析BoCSPs與BoGR-RBP2s之表現量是否受CST所誘導，結果顯示BoCSP2、BoCSP3、BoCSP4_1及BoCSP4_2表現量可受CST所提升。前述兩項實驗結果顯示，BoCSP3與BoCSP4_1與老化呈負相關，且其表現量受CST所提升，說明冷休克處理可能經由誘導CSP之產生，得以延緩青花菜老化。未來可深入探討其受CST調控之訊息傳遞路徑及其於採後生理之作用機制。"