浙江大学滕元文教授团队在蓝光促进杧果果实花青苷和类胡萝卜素合成调控方面取得新进展
近日， Plant Physiology and Biochemistry在线发表了浙江大学农业与生物技术学院/海南研究院滕元文教授团队题为“ Blue light-induced MiBBX24 and MiBBX27 simultaneously promote peel anthocyanin and flesh carotenoid biosynthesis in mango”的研究论文。
花青苷和类胡萝卜素是重要的次级代谢产物，它们在果实中的含量对果实的色泽和营养价值等品质特性有重要影响。光不仅是植物的能量来源，还是一种重要的环境信号，在植物的生长发育各个阶段中发挥着关键作用。滕元文教授团队的前期研究发现，蓝光可以同时促进杧果果皮花青苷和果肉类胡萝卜素合成（Journal of Agricultural and Food Chemistry，2023）。在本研究中，该团队鉴定得到两个受蓝光诱导的BBX转录因子——MiBBX24和MiBBX27。研究表明MiBBX24和MiBBX27能够直接结合花青苷合成关键调控基因MiMYB1的启动子并促进其表达，从而促进杧果果皮的花青苷合成。同时，MiBBX24和MiBBX27还可以直接结合类胡萝卜素合成关键基因MiPSY的启动子并促进其表达，进而促进杧果果肉类胡萝卜素合成。综上所述，该研究揭示了杧果BBX转录因子MiBBX24和MiBBX27通过转录激活MiMYB1和MiPSY的表达介导蓝光同时促进杧果果皮花青苷和果肉类胡萝卜素的合成的分子机制，为植物色素合成的分子机制提供了新的见解，也提出了一种单一转录因子同时促进多种色素合成的调控模型。
图1. 蓝光通过MiBBX24和MiBBX27转录调控促进杧果果皮花青苷和果肉类胡萝卜素合成的模式图
此外，本研究开发的杧果果皮瞬时表达（离体）和果肉瞬时表达技术（非离体），克服了长期以来杧果缺乏同源验证体系带来的局限性，为深入研究杧果基因新功能提供了新的技术手段。
近年来，滕元文教授团队致力于杧果果实品质的研究，前期的研究表明蓝光能够显著改善杧果的果实外观品质和内在品质，并通过转录组和代谢组联合分析对这一过程进行了全方位的探讨（Journal of Agricultural and Food Chemistry，2023）。以上研究从转录调控、代谢物变化等多个方面揭示了蓝光在促进杧果果皮和果肉品质变化中的作用，不仅丰富了光调控植物色素合成的分子生物学理论，也为定向改良杧果果皮色泽和果肉品质的分子育种提供了新的思路。
浙江大学农业与生物技术学院/海南研究院在读博士生潘辰为本文的第一作者，倪隽蓓副研究员和滕元文教授为通讯作者。海南大学钱敏杰副教授、中国热带农业科学院南亚热带作物研究所武红霞研究员等人参与了研究工作。该研究受到了海南省重点研发项目以及中国科协青年人才托举工程等项目的资助。
参考文献：
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