IJBM|江苏徐淮地区徐州农业科学研究所李强研究员团队揭示IbMYB1-IbSLC35F1调控甘薯花青素积累的分子机制

紫肉甘薯因富含花青素，具有重要的营养保健与食品加工价值，因而成为甘薯品质育种的重要方向。花青素的糖基化修饰对其稳定性和结构多样性起着决定性作用，该过程需要以核苷酸糖作为活化的糖基供体。核苷酸糖转运体（NSTs）负责将这些供体从细胞质转运至内质网和高尔基体，然而其在甘薯中的具体功能尚未得到明确解析。

近日，江苏徐淮地区徐州农业科学研究所/农业农村部甘薯生物学与遗传育种重点实验室李强团队，在International Journal of Biological Macromolecules发表了题为“Sweetpotato solute carrier family 35 member F1 (IbSLC35F1), a nucleotide sugar transporter transcriptionally activated by IbMYB1, modulates anthocyanin accumulation in storage roots”的研究论文。

研究团队通过转录组筛选鉴定出甘薯SLC35家族成员IbSLC35F1，该基因编码定位于内质网的核苷酸糖转运体，具有广谱糖转运活性。功能验证表明，过表达IbSLC35F1可使甘薯块根花青素含量显著提升24.10%-37.33%，而RNA干扰后花青素含量降幅达49.29%-60.74%。LC-MS/MS分析表明，该基因对花青素素的糖基化修饰过程具有调控作用，尤其影响3-O位与5-O位的糖基化，从而精确调控花青素的组成与积累，其中对芍药素类衍生物的作用最为明显。

进一步机制解析发现，甘薯花青素合成核心转录因子IbMYB1可直接结合IbSLC35F1启动子的MYB识别位点（MRS），通过激活其转录表达，协同调控花青素生物合成通路关键结构基因（如IbCHS、IbDFR、IbUFGT）与转运基因（如IbABC、IbGSTF3）的表达，形成“转录激活-糖基供体转运-花青素合成与储存”的完整调控链。

该研究揭示了IbMYB1与IbSLC35F1组成的调控模块，为花青素生物合成中糖基化相关转运的转录调控提供了新见解，同时为未来高花青素甘薯品种的分子育种提供了重要基因资源和理论支撑。

图1IbSLC35F1调控甘薯块根中花青素积累

图2 IbSLC35F1转基因甘薯与WT植株块根花青素的组成与含量分析

图3IbMYB1与IbSLC35F1启动子结合激活其表达

图4IbSLC35F1调控甘薯块根中花青素的积累的工作模型

作者及基金资助情况

江苏师范大学在读博士生兰孟焦和江苏徐淮地区徐州农业科学研究所后猛副研究员为论文共同第一作者。江苏徐淮地区徐州农业科学研究所李强研究员为通讯作者。该研究得到了国家甘薯产业技术体系（CARS-10）的资助。

文章链接

https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2026.150076