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
魯公網(wǎng)安備 37060202000128號(hào)
