陕西
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马铃薯（
Solanum tuberosumL.）是全球超过十亿人的主要食物来源，含有碳水化合物、蛋白质、矿物质、维生素、多酚、类胡萝卜素、黄酮类化合物、花青素以及各种其他必需成分。自然界中马铃薯块茎块茎表皮颜色非常丰富，是影响消费者吸引力的重要品质性状。前期研究表明，块茎表皮中花青素的合成受多个基因座调控，其中R2R3 MYB转录因子MYB113被认为参与该过程。尽管MYB113存在于不同马铃薯品种中，但不同StMYB113的结构变异对马铃薯块茎表皮着色调控机制尚不明确。
近期，青海大学农林科学院马铃薯团队Horticulture Research在线发表了题为StMYB113bis a key regulator of red skin pigmentation in potato tubers的研究论文。该研究通过自然群体的全基因组关联分析和遗传群体的BSA-seq分析，共定位到一个调控马铃薯表皮为红色的StMYB113b基因，为马铃薯块茎表皮颜色的研究提供了新思路。
该研究对769份马铃薯自然群体块茎表皮颜色进行全基因组关联分析，以及青薯9号（红色表皮）和大西洋（淡黄色表皮）的杂交后代进行BSA-seq分析，共定位到一个
StMYB113b基因。比较分析显示，红色表皮马铃薯青薯9号中的
StMYB113b与其他
StMYB113之间存在显著的序列差异。基于这些发现，推测红色表皮马铃薯中独特的
StMYB113b变体可能调控块茎表皮颜色的着色。构建了针对共定位的
StMYB113b基因的过表达和敲除载体。将
StMYB113b过表达载体导入黄色表皮栽培种大西洋马铃薯后，观察到表皮颜色从黄色变为粉色。当将敲除载体导入栽培种青薯9号时，红色表皮变为淡红色。此外，在过表达
StMYB113b的大西洋马铃薯植株的根、茎、叶、薯肉和薯皮中，
StMYB113b的表达量显著增加；而在敲除了
StMYB113b的栽培种青薯9号植株中，该基因的表达量显著降低。通过花青素相关的化合物的测定，发现与野生型大西洋马铃薯块茎表皮相比，过表达
StMYB113b的大西洋马铃薯块茎表皮中飞燕草素、原花青素B4、天竺葵素、芍药素、木犀草素，特别是矢车菊素的含量显著增加。相比之下，
StMYB113b敲除植株（栽培种青薯9号）块茎表皮中飞燕草素、原花青素B4、矢车菊素、天竺葵素和芍药素的含量显著低于对照植株。该研究明确了StMYB113b基因在马铃薯块茎红色表皮形成中的关键作用，为马铃薯外观品质改良提供了重要的基因资源和理论依据。
图1StMYB113b是马铃薯块茎红色表皮形成的关键调控基因
青海大学农林科学院助理研究员赵龙、23级在读博士生邓珂为论文的共同第一作者，王芳研究员和陈飞教授为共同通讯作者。同时该工作也得到了王舰研究员的大力支持，博士生鲍宇婷、吕春娜、徐铭皓参与了研究。该研究得到了青海省科学技术厅面上项目和国家现代农业产业技术体系项目的资助。
原文链接
https://doi.org/10.1093/hr/uhaf164
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