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武漢植物園揭示光照促進桃果皮著色機制

   2022-03-08 中國科學院1023
  光照是桃果實著色的一個重要條件,但相關機制不清。近日,中國科學院武漢植物園果樹分子育種學科組發現了光響應基因HYH基因在桃果皮著色中的調控作用,研究成果發表于國際期刊Tree Physiology。
 
  研究人員通過對毛桃和油桃果皮在光照和遮光條件下的組學分析,發現調控桃果皮花青苷的積累候選調節基因PpHYH,該基因編碼蛋白缺少轉錄激活結構域,需要與伴侶蛋白PpBBX4互作形成異源二聚體才能實現對花青苷合成的轉錄調控功能。PpHYH與PpBBX4基因在桃果實中瞬時過表達可促進花青苷的積累。在光照條件下,PpHYH轉錄因子的表達受到誘導,PpHYH通過激活花青苷調節基因PpMYB10.1及其附近的兩個同源基因PpMYB10.2和PpMYB10.3的表達,促進果皮著色呈現紅色;而在黑暗條件條件下,光信號途徑關鍵抑制因子PpCOP1在細胞核內大量積累,引起PpHYH蛋白的降解,使得PpHYH/PpBBX4復合物無法形成,導致花青苷積累受阻,果皮顏色呈現綠色。
 
  該研究首次發現了PpHY5同源基因在果樹果實色澤性狀形成中的調控作用,研究結果有助于系統理解光照對果實著色的調控機制,也為果實色澤性狀的遺傳改良與調控提供了支撐。
 
  該研究工作得到了國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金項目和中國現代農業產業技術體系的資助。
 
  光照對桃果皮著色的調控模型 
 
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