浙江大学滕元文/白松龄团队在光诱导梨果皮花青苷合成调控机制研究上取得进展

梨属于蔷薇科（Rosaceae）梨属（Pyrus L.）植物，是世界上重要的温带落叶果树。梨果皮色泽多样，通常栽培的梨品种多为褐色、黄色、黄绿色等，近年来红（皮）梨的栽培逐渐增多，红梨色泽的形成主要源于果皮中花青苷的积累。花青苷是一类重要的次生代谢产物，很大程度上决定了果实的色泽、营养、抗氧化性等品质，因此研究梨果皮中花青苷合成的调控机制具有重要的科学价值。花青苷的合成受遗传因素、环境因素和生长发育因素的调控，其中光照是调控果实花青苷合成最重要的环境因素之一，但其调控机制尚未完全明确。

近日，Horticulture Research 在上线了（Advance Access）浙江大学果树科学研究所滕元文教授/白松龄研究员团队题为Light-responsive transcription factor PpWRKY44 induces anthocyanin accumulation by regulating PpMYB10 expression in pear 的研究论文。该论文揭示了一个响应光照的WRKY转录因子PpWRKY44通过调控PpMYB10的表达促进梨果皮花青苷的合成的分子机制。

该研究通过前期转录组数据筛选得到一个正响应光信号的WRKY转录因子，PpWRKY44。作者通过‘茄梨’愈伤转基因、‘红早酥’梨果皮瞬时过表达/沉默以及秋子梨叶片瞬时过表达证实了PpWRKY44诱导花青苷合成的功能。作者进一步利用ChIP-qPCR、EMSA、酵母单杂交和双荧光素酶试验发现PpWRKY44通过直接结合PpMYB10启动子上的W-box激活其表达，进而诱导花青苷合成。此外，本研究还发现PpWRKY44受到该课题组前期鉴定得到的光信号通路转录因子PpBBX18（Bai et al., 2019）的转录激活。综上所述，该研究揭示了光-PpBBX18-PpWRKY44-PpMYB10-花青苷合成的调控通路，研究结果丰富了梨花青苷合成的调控网络，也为果实外观品质改善提供了新的思路。

图1 ‘茄梨’愈伤转基因和秋子梨叶片瞬时过表达表明PpWRKY44诱导花青苷合成

图2 光诱导PpWRKY44通过调控PpMYB10 诱导梨果皮花青苷合成的模型

浙江大学农业与生物技术学院在读博士研究生Ahmed Alabd为本论文的第一作者，滕元文教授与白松龄研究员为该论文的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家现代农业（梨）产业技术体系专项资金和中央高校基础研究项目等的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1093/hr/uhac199

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