近日，New Phytologist期刊在線發(fā)表了題為“The red-flesh of kiwifruit is differentially controlled by specific activation-repression systems”的研究論文。論文由浙江大學農(nóng)學院與新西蘭植物與食品研究所、福建農(nóng)林大學等單位共同合作完成，浙江大學為論文的第一完成單位。果實色澤是重要的果實品質(zhì)之一，獼猴桃自然資源豐富，果實色澤多樣化，紅肉/紅心獼猴桃主要是由花青苷積累導致的?；ㄇ嘬帐亲匀唤缰袕V泛分布的一種色素，對植物和人體健康有重要作用。目前，在獼猴桃中已經(jīng)鑒定出多個MYB轉(zhuǎn)錄因子具有誘導花青苷合成的潛能，但是它們在獼猴桃果實中的真實調(diào)控效應尚未明確，且紅肉/紅心獼猴桃形成的分子機制也不明確。
該研究通過轉(zhuǎn)錄組分析篩選出紅心獼猴桃中花青苷合成的關(guān)鍵調(diào)控因子MYB10，并將紅肉獼猴桃中發(fā)現(xiàn)的MYB110一起進行遺傳轉(zhuǎn)化，獲得轉(zhuǎn)基因獼猴桃果實，分別呈現(xiàn)了紅心（MYB10）和紅肉（MYB110）的表型。全基因組復制事件（WGD）分析發(fā)現(xiàn)，MYB10和MYB110可能來源于同一祖先，并在進化過程中出現(xiàn)亞功能化。蛋白結(jié)構(gòu)和瞬時表達分析，發(fā)現(xiàn)MYB110蛋白N端的一段序列對增強花青苷積累有重要作用。結(jié)合小RNA組分析，發(fā)現(xiàn)MYB110受到phasiRNA Ac-TAS4 D4（-）的特異性調(diào)控（MYB10不受調(diào)控），且過量表達MYB110m的獼猴桃愈傷組織具有更強的花青苷合成能力。盡管MYB10逃避了Ac-TAS4 D4（-） 的剪切，但是基因表達在外果肉中受到miR156/miR160/miR171/miR394靶基因的抑制。該研究通過穩(wěn)定的遺傳轉(zhuǎn)化和分子生物學手段，揭示了紅肉/紅心獼猴桃形成的關(guān)鍵調(diào)控通路。
該論文的第一作者為王文球博士，通訊作者為殷學仁教授和Andrew Allan教授，同時，福建農(nóng)林大學曾黎輝教授、新西蘭植物與食品研究所Sarah Moss、Richard Espley、Tianchi Wang、Kui Lin-Wang、Kathy Schwinn、浙江大學博士研究生傅蓓凌等指導/參與了相關(guān)研究工作。研究得到了國家重點研發(fā)項目（2018YFD1000200）、國家自然科學基金（32102344）、浙江省重點研發(fā)項目（2021C02015）、浙江省育種專項（2021C02066-8）和中國博士后派出項目計劃（2020107）的支持。
