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    李新崗教授團(tuán)隊(duì)在“胎里紅”棗果皮花青苷形成機(jī)制研究中取得新進(jìn)展

    放大字體  縮小字體 時(shí)間:2020-12-25 09:46 來源:西北農(nóng)林科技大學(xué) 原文:
    核心提示:近日,林學(xué)院李新崗教授團(tuán)隊(duì)Journal of Agricultural and Food Chemistry 在線發(fā)表題為“Metabolomic and Transcriptomic Analyses of Anthocyanin Biosynthesis Mechanisms in the Color Mutant Ziziphusjujuba cv. Tailihong”的封面文章。林學(xué)院石倩倩博士為論文的第一作者,李新崗教授為通訊作者。
      近日,林學(xué)院李新崗教授團(tuán)隊(duì)Journal of Agricultural and Food Chemistry 在線發(fā)表題為“metabolomic and Transcriptomic Analyses of Anthocyanin Biosynthesis Mechanisms in the Color Mutant Ziziphusjujuba cv. Tailihong”的封面文章。林學(xué)院石倩倩博士為論文的第一作者,李新崗教授為通訊作者。

      棗是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)果樹,栽培歷史悠久,栽植區(qū)域廣泛,果實(shí)、藥食兩用深受消費(fèi)者喜愛。棗果實(shí)富含多酚類物質(zhì),并有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。“胎里紅”棗果在發(fā)育過程中,幼果紫紅色,成熟初期呈黃色,成熟后呈紅色。前期研究發(fā)現(xiàn),“胎里紅”幼果時(shí)的紫紅色由花青素積累引起。然而,影響其花青素積累的生物合成途徑和調(diào)控機(jī)制尚未明確。

      通過轉(zhuǎn)錄和代謝分析發(fā)現(xiàn),cyanidin-3-O-rutinoside、peonidin-3,5-O-diglucoside和cyanidin是“胎里紅”棗幼果時(shí)期花青苷的主要成分,進(jìn)而轉(zhuǎn)錄組篩選獲得花青苷合成關(guān)鍵合成酶ZjANS、ZjUGT79B1和ZjCCoAOMT,同時(shí)篩選獲得調(diào)控花青苷合成關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子ZjMYB5、ZjTT8和ZjWDR3。通過原核表達(dá)和體外酶活試驗(yàn),鑒定了花青苷合成酶花青苷合成酶ZjANS和二次糖基化修飾酶ZjUGT79B1,以及負(fù)責(zé)甲基化功能的基因ZjCCoAOMT在棗果皮花青苷生物合成的關(guān)鍵作用。為了確定ZjANS、ZjUGT79B1、ZjMYB5、ZjTT8和ZjWDR3在細(xì)胞內(nèi)的定位,構(gòu)建了ZjANS-GFP、ZjUGT79B1-GFP、ZjMYB5-GFP、ZjTT8-GFP和ZjWDR3-GFP系列融合載體,并將其瞬時(shí)轉(zhuǎn)化本氏煙草葉片表皮細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行亞細(xì)胞定位。結(jié)果發(fā)現(xiàn),ZjANS 和ZjUGT79B1不僅定位在細(xì)胞核上同時(shí)也分布在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,而ZjMYB5-GFP和ZjTT8-GFP定位在細(xì)胞核,ZjWDR3-GFP在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中大量熒光信號(hào)。進(jìn)而通過GUS染色、雙熒光素酶等驗(yàn)證了ZjMYB5、ZjTT8和ZjWDR3轉(zhuǎn)錄因子在調(diào)控花青苷生物合成途徑的晚期結(jié)構(gòu)基因ZjANS和ZjUGT79B1中的功能,揭示了棗果皮色澤形成的分子機(jī)理。研究系統(tǒng)解析了ZjMYB5、ZjTT8、ZjWDR3參與調(diào)控棗果皮花青素合成,并激活ZjANS和ZjUFGT79B1啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄,從而促進(jìn)“胎里紅”幼果時(shí)期棗果皮花青素積累。

      文章鏈接:https://doi.org/10.1021/acs.jafc.0c05334
    日期:2020-12-25
     
     
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