近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所漿果類果樹栽培與生理創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)揭示了脫落酸信號(hào)響應(yīng)基因在藍(lán)莓果實(shí)花青苷合成中的重要調(diào)控作用，相關(guān)研究成果在植物科學(xué)JCR一區(qū)期刊《植物生理與生化（Plant Physiology and Biochemistry）》（IF：6.5）上發(fā)表。
花青苷是一類重要的植物次生代謝產(chǎn)物，賦予植物營(yíng)養(yǎng)組織和生殖器官豐富的顏色，并保護(hù)植物免受環(huán)境脅迫下產(chǎn)生的活性氧的影響。藍(lán)莓花青苷含量豐富且廣泛分布于世界各地，因口感細(xì)膩、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等特點(diǎn)備受消費(fèi)者青睞。目前，藍(lán)莓花青苷合成與積累的機(jī)制研究與模式植物相比較為落后，目前尚無(wú)有效的功能基因能用于藍(lán)莓花青苷含量的分子輔助育種和品質(zhì)改良。外源激素脫落酸可調(diào)控花青苷積累，但其作用機(jī)制尚不明確，明確花青苷合成機(jī)制對(duì)藍(lán)莓育種和栽培調(diào)控具有重要意義。
本研究通過轉(zhuǎn)錄組測(cè)序篩選到一個(gè)響應(yīng)脫落酸信號(hào)且正調(diào)控藍(lán)莓花青苷合成的轉(zhuǎn)錄因子VcbZIP55。通過瞬時(shí)表達(dá)轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)，分別在煙草葉片、藍(lán)莓葉片以及藍(lán)莓果實(shí)中鑒定了VcbZIP55具有促進(jìn)花青苷合成的功能。此外，本研究還通過穩(wěn)定轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該基因可以促進(jìn)藍(lán)莓體內(nèi)花青苷的合成，在藍(lán)莓轉(zhuǎn)基因不定芽和幼苗中均可觀察到明顯的花青苷積累。進(jìn)一步利用Y1H和煙草葉片瞬時(shí)表達(dá)等實(shí)驗(yàn)證明了VcbZIP55可以直接結(jié)合到VcMYB1啟動(dòng)子上的G-Box基序并激活啟動(dòng)子的表達(dá)。綜上，本研究揭示了VcbZIP55轉(zhuǎn)錄因子介導(dǎo)VcMYB1促進(jìn)藍(lán)莓花青苷生物合成的分子機(jī)制。通過本研究，將進(jìn)一步明確藍(lán)莓花青苷合成的途徑，豐富植物花青苷代謝的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，為探究植物激素調(diào)控花青苷合成的分子機(jī)制奠定理論基礎(chǔ)。
果樹研究所宋楊研究員為該論文通訊作者，該研究得到中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)（No.Y2022PT15）、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程（CAAS-ASTIP）等項(xiàng)目的資助。原文標(biāo)題：Molecular mechanism of abscisic acid signaling response factor VcbZIP55 to promote anthocyanin biosynthesis in blueberry （Vaccinium corymbosum）
日期：2024-05-13
花青苷是一類重要的植物次生代謝產(chǎn)物，賦予植物營(yíng)養(yǎng)組織和生殖器官豐富的顏色，并保護(hù)植物免受環(huán)境脅迫下產(chǎn)生的活性氧的影響。藍(lán)莓花青苷含量豐富且廣泛分布于世界各地，因口感細(xì)膩、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等特點(diǎn)備受消費(fèi)者青睞。目前，藍(lán)莓花青苷合成與積累的機(jī)制研究與模式植物相比較為落后，目前尚無(wú)有效的功能基因能用于藍(lán)莓花青苷含量的分子輔助育種和品質(zhì)改良。外源激素脫落酸可調(diào)控花青苷積累，但其作用機(jī)制尚不明確，明確花青苷合成機(jī)制對(duì)藍(lán)莓育種和栽培調(diào)控具有重要意義。
本研究通過轉(zhuǎn)錄組測(cè)序篩選到一個(gè)響應(yīng)脫落酸信號(hào)且正調(diào)控藍(lán)莓花青苷合成的轉(zhuǎn)錄因子VcbZIP55。通過瞬時(shí)表達(dá)轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)，分別在煙草葉片、藍(lán)莓葉片以及藍(lán)莓果實(shí)中鑒定了VcbZIP55具有促進(jìn)花青苷合成的功能。此外，本研究還通過穩(wěn)定轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該基因可以促進(jìn)藍(lán)莓體內(nèi)花青苷的合成，在藍(lán)莓轉(zhuǎn)基因不定芽和幼苗中均可觀察到明顯的花青苷積累。進(jìn)一步利用Y1H和煙草葉片瞬時(shí)表達(dá)等實(shí)驗(yàn)證明了VcbZIP55可以直接結(jié)合到VcMYB1啟動(dòng)子上的G-Box基序并激活啟動(dòng)子的表達(dá)。綜上，本研究揭示了VcbZIP55轉(zhuǎn)錄因子介導(dǎo)VcMYB1促進(jìn)藍(lán)莓花青苷生物合成的分子機(jī)制。通過本研究，將進(jìn)一步明確藍(lán)莓花青苷合成的途徑，豐富植物花青苷代謝的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，為探究植物激素調(diào)控花青苷合成的分子機(jī)制奠定理論基礎(chǔ)。
果樹研究所宋楊研究員為該論文通訊作者，該研究得到中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)（No.Y2022PT15）、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程（CAAS-ASTIP）等項(xiàng)目的資助。原文標(biāo)題：Molecular mechanism of abscisic acid signaling response factor VcbZIP55 to promote anthocyanin biosynthesis in blueberry （Vaccinium corymbosum）
日期：2024-05-13
