中国农科院果树所解析脱落酸信号响应基因调控蓝莓花青苷合成的分子机理

近日，中国农业科学院果树研究所浆果类果树栽培与生理创新团队揭示了脱落酸信号响应基因在蓝莓果实花青苷合成中的重要调控作用，相关研究成果以题为Molecular mechanism of abscisic acid signaling response factor VcbZIP55 to promote anthocyanin biosynthesis in blueberry (Vaccinium corymbosum)在植物科学JCR一区期刊《Plant Physiology and Biochemistry》（IF：6.5）上发表。

花青苷是一类重要的植物次生代谢产物，赋予植物营养组织和生殖器官丰富的颜色，并保护植物免受环境胁迫下产生的活性氧的影响。蓝莓花青苷含量丰富且广泛分布于世界各地，因口感细腻、营养价值高等特点备受消费者青睐。目前，蓝莓花青苷合成与积累的机制研究与模式植物相比较为落后，目前尚无有效的功能基因能用于蓝莓花青苷含量的分子辅助育种和品质改良。外源激素脱落酸可调控花青苷积累，但其作用机制尚不明确，明确花青苷合成机制对蓝莓育种和栽培调控具有重要意义。

本研究通过转录组测序筛选到一个响应脱落酸信号且正调控蓝莓花青苷合成的转录因子VcbZIP55。通过瞬时表达转基因实验，分别在烟草叶片、蓝莓叶片以及蓝莓果实中鉴定了VcbZIP55具有促进花青苷合成的功能。此外，本研究还通过稳定转化实验证实了该基因可以促进蓝莓体内花青苷的合成，在蓝莓转基因不定芽和幼苗中均可观察到明显的花青苷积累。进一步利用Y1H和烟草叶片瞬时表达等实验证明了VcbZIP55可以直接结合到VcMYB1启动子上的G-Box基序并激活启动子的表达。综上，本研究揭示了VcbZIP55转录因子介导VcMYB1促进蓝莓花青苷生物合成的分子机制。通过本研究，将进一步明确蓝莓花青苷合成的途径，丰富植物花青苷代谢的调控网络，为探究植物激素调控花青苷合成的分子机制奠定理论基础。

中国农科院果树研究所宋杨研究员为该论文通讯作者，该研究得到中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（No.Y2022PT15）、中国农业科学院科技创新工程（CAAS-ASTIP）等项目的资助。

来源：中国农业科学院果树研究所