浙大滕元文课题组揭示乙烯抑制红梨花青苷合成的分子...

Dynpro

浙江大学滕元文课题组揭示乙烯抑制红梨花青苷合成的分子机制

                    2020-10-30                     ·                     BioArt植物

近日， 浙江大学农业与生物技术学院滕元文教授团队在The Plant Journal在线发表了题为Ethylene-activated PpERF105 induces the expression of the repressor-type R2R3-MYB gene PpMYB140 to inhibit anthocyanin biosynthesis in red pear fruit的研究论文，揭示了乙烯抑制红梨花青苷合成的调控机制。

　　

　　花青苷是一类重要的次生代谢产物，果实中花青苷的含量很大程度上决定其色泽、营养、抗氧化性等品质。乙烯是一类被人们所熟知且已经被广泛应用于农业生产的小分子气体植物激素，参与植物生长发育及应对外界胁迫等多种生物学过程。乙烯调控花青苷合成具有种属特异性：在苹果等植物中，乙烯能诱导果皮的花青苷合成；而滕元文教授课题组前期研究发现乙烯抑制红梨花青苷合成【1】 。
　　该研究筛选并鉴定到一个受乙烯诱导的PpERF105基因，并发现PpERF105具有转录激活功能。该研究通过‘茄梨’愈伤转基因、梨果实瞬时表达和沉默等手段发现PpERF105能抑制果实的花青苷积累。进一步研究发现，PpERF105能激活PpMYB140的表达，而PpMYB140一方面能直接抑制花青苷合成相关结构基因启动子的活性；另一方面，PpMYB140与已知的促进花青苷合成的PpMYB10和PpMYB114转录因子竞争结合bHLH3转录因子，从而形成M BW抑制型复合体( MYB140/bHLH3/WD400) 并影响激活型MBW复合体（MYB10/bHLH3/WD40; MYB114/bHLH3/WD40）的形成，最终抑制红梨果实的花青苷合成。

　　

　　乙烯通过PpERF105-PpMYB140抑制红梨花青苷合成的模式图
　　浙江大学农业与生物技术学院倪隽蓓博士为本文的第一作者，滕元文教授和浙江大学“百人计划”特聘研究员白松龄为通讯作者。该研究受到了国家自然科学基金以及农业部现代农业产业技术体系等项目的资助。
　　参考文献：
　　1. Ni J, Zhao Y, Tao R Yin L, Gao L, Strid , Qian M, Li J, Li Y, Shen J, Teng Y. Bai S. 2020. Plant Biotechnology Journal, 18(5): 1223-1240. DOI: 10.1111/PBI.13287.
　　https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15049