Антоцианы являются незаменимыми растительными пигментами, отвечающими за красные, синие и фиолетовые оттенки фруктов. Помимо своей роли в окрашивании фруктов, они обладают значительными преимуществами для здоровья, включая антивозрастные и противораковые свойства. На биосинтез антоцианов влияют как факторы окружающей среды, такие как температура и свет, так и внутренние генетические и гормональные сигналы. В то время как фактор транскрипции ПпMYB10.1 был признан ключевым регулятором накопления антоцианов в персиках, исходные факторы, регулирующие его экспрессию в ответ на температурные и тканеспецифические сигналы, остались неясными. Этот пробел в понимании подчеркивает необходимость всестороннего исследования механизмов, контролирующих накопление антоцианов в персиках.

Опубликовано (DOI: 10.1093/hr/uhae212) 30 июля 2024 г. в Исследования в области садоводства , это исследование, проведенное учеными из Чжэцзянского университета и Новозеландского института исследований растений и продуктов питания, определяет два важнейших фактора транскрипции:ПпББХ32 и ППЗАТ5 —которые регулируют накопление антоцианов в плодах персика. Сочетая транскриптомный анализ, генетическую трансформацию и гормональное лечение, исследование раскрывает сложные взаимодействия между этими факторами и ПпMYB10.1 , обеспечивая более четкую картину того, как температура и типы тканей влияют на развитие цвета.

Исследование было сосредоточено на двух сортах персика, «Чжунхуаютао» и «Дунсюэми» , которые демонстрируют отчетливые паттерны накопления антоцианов. Используя анализ РНК-Seq, исследователи точно определили ПпББХ32 и ППЗАТ5 в качестве незаменимых регуляторов биосинтеза антоцианов. Было обнаружено, что эти факторы транскрипции напрямую активируют ПпMYB10.1 промотор, образуя белковый комплекс, усиливающий выработку антоцианов. Исследование также показало, что метилжасмонат (MeJA), растительный гормон, играет решающую роль в повышении накопления антоцианов за счет повышения регуляции ПпББХ32 и ППЗАТ5 выражение. Эта регуляция была согласована для различных тканей фруктов и температур хранения, демонстрируя сложную взаимосвязь между окружающей средой и внутренними факторами. Полученные результаты были проверены с помощью анализов переходной экспрессии в плодах персика и стабильной трансформации в табаке, где гиперэкспрессия ПпББХ32 и ППЗАТ5 Приводил к повышению уровня антоцианов.

Доктор Чанцзе Сюй, автор исследования, подчеркнул: «Наши результаты не только расширяют наше понимание молекулярных механизмов накопления антоцианов в персиках, но и открывают новые возможности для улучшения качества фруктов с помощью генетических и гормональных подходов. Это исследование имеет далеко идущие последствия для садоводческой отрасли, а также для питания человека».

Идентификация ПпББХ32 и ППЗАТ5 Являясь ключевым регулятором накопления антоцианов, он открывает путь к выведению сортов персиков с улучшенной окраской и питательной ценностью, которые могут повысить как рыночную привлекательность, так и пользу для здоровья потребителей. Кроме того, открытие роли MeJA в регулировании биосинтеза антоцианов может привести к инновационным послеуборочным методам, улучшающим качество фруктов во время хранения и транспортировки. Это исследование также закладывает основу для изучения регуляции антоцианов в других фруктах, предлагая потенциальные преимущества для широкого спектра культур. В целом, это исследование представляет собой важный шаг вперед в биологии растений с многообещающими применениями в сельском хозяйстве и за его пределами.

###

Ссылки

ДОЙ

10,1093/ч/укаэ212

URL-адрес оригинального источника

https://doi.org/10.1093/hr/uhae212

Информация о финансировании

Эта работа была выполнена при финансовой поддержке Национального фонда естественных наук Китая (32072542), Международного фонда Пао Юй-Конг, Чжэцзянского университета и проекта 111 (B17039).

Около Исследования в области садоводства

Исследования в области садоводства является журналом открытого доступа Нанкинского сельскохозяйственного университета и занял первое место в категории «Садоводство» по версии Journal Citation Reports ™ от Clarivate, 2022 г. Журнал стремится публиковать оригинальные научные статьи, обзоры, перспективы, комментарии, корреспонденцию и письма в редакцию, связанные со всеми основными садоводческими растениями и дисциплинами, включая биотехнологию, селекцию, целлюлозуИсследования и молекулярная биология, эволюция, генетика, межвидовые взаимодействия, физиология, а также происхождение и одомашнивание сельскохозяйственных культур.