Plant Physiol | 沈阳农业大学草莓研究团队解析FveMYB1-FveTPR2-FveHDA6复合物防止成熟果实花青苷过度积累的分子机制
果实颜色是草莓重要的农艺性状，其多样性主要由花青苷积累水平决定。花青苷在吸引授粉和抗逆中发挥重要作用，但其过量积累可能对植物细胞产生毒害，而植物避免过度积累的机制尚不明确。近日，沈阳农业大学草莓研究团队在Plant Physiology上发表了题为“FveMYB1-FveTPR2-FveHDA6 complex prevents anthocyanin overaccumulation during strawberry fruit ripening” 的研究论文，该研究揭示了FveMYB1-FveTPR2-FveHDA6复合物通过组蛋白去乙酰化精细调控花青苷合成，防止其在果实成熟过程中过度积累的新机制，为果色育种奠定了基础。该研究发现，FveMYB1的转录和蛋白水平随草莓果实成熟逐渐上升，至成熟期达峰值。稳定遗传转化分析表明，FveMYB1通过其EAR基序抑制花青苷合成。进一步通过酵母双杂交和IP-MS筛选到与FveMYB1互作的辅抑制因子FveTPR2及组蛋白去乙酰化酶FveHDA6。二者在果实发育中的表达模式与FveMYB1一致，均在成熟期最高，且功能验证均显示抑制花青苷合成，提示三者间可能存在协同作用。FveMYB1可直接结合并抑制花青苷合成基因FveF3H、FveCHS和FveANS的表达，而FveTPR2与FveHDA6的参与增强了这一抑制效应。ChIP-qPCR结果表明，在FveHDA6或FveMYB1的稳定过表达果实中，上述基因启动子区组蛋白去乙酰化修饰显著增强，从而抑制结构基因表达，减缓果实着色。综上所述，该研究揭示FveMYB1-FveTPR2-FveHDA6复合物通过调控花青苷合成基因启动子区组蛋白乙酰化水平，抑制草莓成熟过程中花青苷的合成。该研究成果为基因编辑改良果色提供了直接靶点，为精细调控草莓果色、丰富果实色泽多样性奠定了基础。图1 FveMYB1-FveTPR2-FveHDA6复合物抑制草莓果实花青苷合成的模式图沈阳农业大学园艺学院博士研究生张卓为论文第一作者，张俊祥教授与李贺教授为共同通讯作者。张志宏教授对本研究给予了悉心指导。河北科技师范学院园艺科技学院王保田博士，以及沈阳农业大学园艺学院研究生姚晋湘、关宇涵、焦宏波亦参与了该项研究工作。本研究得到了国家自然科学基金等项目的资助。https://doi.org/10.1093/plphys/kiag408
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