园林学院郝青课题组在解析PsMYBM响应光信号调控牡丹花青苷合成的分子机制方面取得新进展
近日，青岛农业大学园林与林学院郝青课题组在光信号调控牡丹花青苷合成的分子机制方面取得新进展。相关研究成果“A novel transcription factor PsMYBM enhances the biosynthesis of anthocyanins in response to light in tree peony”在线发表于国际期刊Industrial Crops and Products（中科院1区，IF：6.449 ）上。
牡丹隶属芍药科（Paeoniaceae）芍药属（Paeonia）牡丹组（Sec. Moutan），在园林应用和花卉生产等方面占有十分重要的地位。生产中发现，其不耐强光，适度遮荫可有效延迟花期，提高观赏效益，过度遮荫使花青苷含量减少；光照影响了设施栽培过程中年宵花品质，因此，光对牡丹花色及观赏品质调控具有重要意义，但其如何调控牡丹花青苷生物合成的分子机制尚不清楚。
课题组在前期筛选了光敏感及年宵花热销牡丹品种‘日暮’基础上，通过光照/黑暗处理发现黑暗会减少其花瓣花青苷合成，通过对光/暗条件下花瓣的比较转录组学分析，获得了响应光信号调控牡丹花青苷生物合成的关键调控基因PsMYBM。VIGS瞬时沉默PsMYBM使花瓣中花青苷的合成减少、颜色变浅；过表达转化烟草，发现转基因烟草植株花瓣颜色加深，更有趣的是，转基因烟草的叶片、萼片、花药、果皮和种皮等器官都呈现了红色，而野生型对应器官没有色素积累。进一步通过酵母单杂交等试验证明PsMYBM能够结合花青苷合成途径关键基因PsCHS和PsF3H的启动子并激活其转录；同时，光信号因子PsHY5能够与PsMYBM启动子结合调控其转录，为此，提出PsMYBM响应光信号调控牡丹花青苷合成的分子机制，为花色育种、室外及室内年宵花设施栽培提供思路和基因资源，为通过改变光信号提高牡丹观赏品质提供理论依据。
图1 野生型和转基因烟草不同器官呈色表型及相关基因表达量对比
图2 PsMYBM转录调控验证
图3 PsMYBM响应光信号调控牡丹花青苷合成调控网络模型
青岛农业大学为该成果的第一完成单位，已毕业研究生耿丹丹为该论文的第一作者，郝青副教授和中国科学院植物研究所舒庆艳研究员为该论文通讯作者。青岛农业大学研究生宋姝凡、李彤彤和中国科学院植物研究所李旸助理研究员也参与了该研究。本研究得到了国家自然科学基金和山东省自然科学基金项目的资助。
作者：郝青 编辑：薛寿鹏 王雯甲 阅读:712
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