Hortic Res | 甘肃农业大学廖伟彪团队系统总结番茄花青素生物合成与调控的分子基础

番茄（Solanum lycopersicum）是全球消费量最大的蔬菜作物之一，果实颜色是决定消费者偏好和商品价值的首要感官指标。花青素不仅赋予番茄紫色、蓝色等诱人色泽，更兼具抗氧化、抗炎、预防心血管疾病等营养保健功能。然而，绝大多数栽培番茄因关键调控基因的功能突变，难以在果实中高效积累花青素；而野生番茄（如S. chilense、S. peruvianum）及紫色品种（Indigo Rose）却具备这一能力。尽管花青素的研究历史悠久，但在番茄这一重要经济作物中，其生物合成与精细调控的分子网络仍然缺乏系统性梳理。

2026年第6期，Horticulture Research在线发表了甘肃农业大学廖伟彪教授团队题为 Recent progress in unraveling the molecular mechanisms of anthocyanin biosynthesis and regulation in tomato 的研究论文。系统梳理了番茄花青素生物合成与调控的分子网络，涵盖从苯丙烷代谢途径到MBW转录核心复合物、从转录因子调控级联到转录后与翻译后修饰等多个核心模块，并探讨了这些通路与光信号、温度、激素及逆境胁迫之间的交叉互作，为番茄果色改良和高花青素种质创新提供了清晰的理论框架与实践路径。

文章详细阐述了R2R3-MYB、bHLH和WD40蛋白形成的MBW转录激活复合体如何直接调控花青素结构基因的表达，并梳理了正调控因子（如SlAN2、SlAN2-like、SlANT1）与负调控因子（如SlMYBATV、SlTRY、SlMYB7）之间的精细平衡机制。除了MBW复合体，本文还整合了bZIP家族（SlHY5、SlAREB1）、BBX家族（SlBBX20、SlBBX24、SlCOL1）等其他转录因子如何响应光、温等信号，协同或拮抗调控花青素合成。

图2 番茄花青素生物合成调控示意图

文章特别关注了可变剪接（如SlAN2-like的异常剪接）、microRNA（如miR858、miR1916）以及泛素化降解（如SlCOP1、SlCSN5-2介导的蛋白降解）在花青素积累中的关键调控作用，强调了这些“幕后”修饰在代谢精细调控中的重要性。

图3 番茄花青素生物合成的转录后和翻译后调控示意图

文章前瞻性地指出了当前研究的知识空白，包括不同调控通路间的交叉对话、核心调控因子的时空动态修饰、花青素区室化积累的工程化改造以及风味与色泽之间的代谢权衡机制，为后续研究指明了方向。

团队介绍

廖伟彪教授团队长期致力于园艺作物生长发育与品质调控研究，在植物激素、气体信号分子及次生代谢调控方面积累了丰富的经验。该综述为理解植物次生代谢的复杂性提供了新见解，也为培育营养、色泽与抗性协同提升的番茄新品种提供了重要理论依据。

文章链接：

https://doi.org/10.1093/hr/uhag057

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About Horticulture Research

《园艺研究（英文）》（Horticulture Research）是由南京农业大学主办的学术期刊，主要刊载园艺作物的基础和理论研究，包括遗传学、育种、组学和演化、园艺作物的起源及驯化、生物技术、生物化学、生理学和细胞与分子生物学，环境互作生物学等。科睿唯安JCR2025影响因子：9.5，位于园艺一区（第2/45名），植物科学一区（第12/285名），遗传学一区（第9/192名）。2026年新锐分区：位于园艺小类一区，植物科学小类一区，遗传学小类一区，农林科学大类一区（Top期刊）。2019年入选中国科技期刊卓越行动计划一期领军期刊，2024年入选中国科技期刊卓越行动计划二期英文领军期刊，2025年入选江苏科技期刊卓越行动计划领军期刊。2026年荣获第六届中国出版政府奖期刊奖。

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特邀作者：孔媛媛、廖伟彪

编辑排版：王平、周涛（实习）

责任编辑：王平

校对：王雪倩

审核：尹欢、孔敏

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