本网讯 近日,《Horticulture Research》在线刊发我校园艺学院刘永胜团队题为“AcGLK2 involves anthocyanin biosynthesis via bidirectionally modulating expression of MYB transcription factors in Actinidia chinensis”的研究论文。

花青素(Anthocyanins)是由类黄酮途径合成的水溶性色素,是中华猕猴桃(Actinidia chinensis)红肉品种的标志性品质特征,直接决定其商品价值。Golden2-like(GLK)常被作为调控植物质体(叶绿体)发生和发育的重要转录因子,但在果实类黄酮积累中的作用机制鲜有报道。
该研究系统揭示了AcGLK2参与调控红肉猕猴桃果实花青素积累的分子机制,明确了其直接作用的两个下游MYB转录因子, 阐明其通过正向调控AcMYB5和负向调控AcTRY,双向控制猕猴桃花青素的生物合成,为猕猴桃品质改良提供了重要的理论支撑。
研究团队发现在果肉颜色差异的红、绿肉猕猴桃中,积累花青素的(红色)果肉区域的AcGLK2表达量显著高于不积累花青素的(绿色)区域。随后,过表达稳定异源转化拟南芥和同源转化猕猴桃,均发现在阳性株系中的花青素含量明显提升。对野生型和转基因猕猴桃进行转录组和ChIP-seq分析,最终在MYB家族中筛选出两个成员,一个为R2R3MYB型的AcMYB5,另一个为R3MYB型AcTRY。对这两个靶基因的功能研究发现,AcMYB5与AcbHLH42形成复合体正调控类黄酮途径中结构基因ANS和F3GT1的表达从而促进花青素的生物合成;而AcTRY通过竞争正调控因子与AcbHLH42的互作而抑制花青素的积累。本研究进一步完善了猕猴桃花青素合成的调控网络。

AcGLK2双向调节猕猴桃花青素合成模式图
安徽农业大学园艺学院硕士研究生赵利利、唐明珠和王国成为该论文的共同第一作者,园艺学院王梨嬛讲师和刘永胜教授为共同通讯作者。本研究得到国家自然科学基金委区域创新联合基金项目、 安徽省教育厅科学研究项目的资助。(文、图:王梨嬛 初审:孙筠淼 复审:陈鑫诚 终审:程玉峰 )
文章链接:https://doi.org/10.1093/hr/uhag105