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New Phytol | 中科院武汉植物园钟彩虹团队合作揭示猕猴桃维生素C合成新机制

来源：花匠小妙招时间：2025-05-23 14:28

责编 | 王一

2022年3月15日，中国科学院武汉植物园钟彩虹团队与新西兰植物与食品研究所Sean Bulley团队合作在New Phytologist上发表了题为Kiwifruit MYBS1-like and GBF3 transcription factors influence L-ascorbic acid biosynthesis by activating transcription of GDP-L-galactose phosphorylase 3的研究论文。该研究阐明了猕猴桃维生素C含量差异的原因，同时发掘了猕猴桃Vc合成的AceGBF3-AceMYBS1-AceGGP3分子调控模块，为猕猴桃等高营养果蔬精准设计育种提供了理论支撑。

本研究首先对四十余个猕猴桃物种的果实Vc含量开展了分析和测定，发现不同猕猴桃果实维生素C含量存在巨大差异。同时对高、中和低维生素C含量的猕猴桃物种Vc发育规律开展了研究，发现猕猴桃果实发育早期Vc合成能力的分化是导致猕猴桃物种间Vc含量数百倍差异的主要原因。其次，该团队进一步采用果实Vc含量是普通猕猴桃6倍以上的毛花猕猴桃为材料，开展了RNA-seq、果实瞬时转化、转基因和基因编辑等试验，发掘了毛花猕猴桃Vc合成的关键基因是AceGGP3。

图1 猕猴桃物种Vc含量的多样性

该团队利用转录组分析和荧光定量PCR等实验，鉴定出一个1R-MYB类型的转录因子AceMYBS1。通过酵母单杂交，双荧光素酶报告系统和EMSA等实验揭示了AceMYBS1直接结合到 A ceGGP3 的启动子，激活 A ceGGP3 基因的转录，从而增加了猕猴桃Vc的积累。

进一步采用酵母双杂筛库发掘到了与AceMYBS1互作的下游蛋白AceGBF3，通过BiFC、pull-down、荧光素酶互补、瞬时和稳定转化等实验证实了AceMYBS1与AceGBF3在体内外可以相互作用、激活 Ace GGP3 的转录，协同促进猕猴桃Vc的合成。该团队最后发现，激素ABA可以抑制该调控途径。

综上，该团队总结形成了猕猴桃AceGBF3-AceMYBS1-AceGGP3的Vc分子调控网络，为未来猕猴桃等果蔬Vc分子改良提供了科学依据。

图2 猕猴桃抗坏血酸AceGBF3-AceMYBS1-AceGGP3调节网络模式图

中国科学院武汉植物园博士研究生刘晓莹为该论文的第一作者；李大卫副研究员、钟彩虹研究员和新西兰植物与食品研究所Sean Bulley研究员为共同通讯作者。新西兰植物与食品研究所吴荣玫研究员参与了该研究、William Laing对该文提供了建设性修改意见。该工作得到国家重点研发计划（2019YFD1000201）和中国科学院青年创新促进会项目资助。

论文链接：

https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.18097