近日，Plant Biotechnology Journal在線發(fā)表了園藝學(xué)院趙政陽(yáng)教授團(tuán)隊(duì)題為“The MdBBX22–miR858–MdMYB9/11/12 module regulates proanthocyanidin biosynthesis in apple peel”的研究論文。

 

　　原花青素具有降低血壓血脂、預(yù)防心血管疾病、抗腫瘤等多種有益于人體健康的功效。蘋(píng)果中尤其是果皮富含原花青素等多種類(lèi)黃酮物質(zhì)，是膳食抗氧化劑的主要來(lái)源。目前關(guān)于蘋(píng)果中原花青素調(diào)控的研究主要集中在轉(zhuǎn)錄水平，而在轉(zhuǎn)錄后水平的研究相對(duì)較少。miRNA主要在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因的表達(dá)從而參與植物的生長(zhǎng)發(fā)育。本研究中對(duì)蘋(píng)果發(fā)育期果皮進(jìn)行miRNA高通量測(cè)序，鑒定出一個(gè)與原花青素含量高度負(fù)相關(guān)的mdm-miR858。mdm-miR858能夠與調(diào)控原花青素合成的基因MdMY9/11/12序列互補(bǔ)配對(duì)。5'RACE實(shí)驗(yàn)、GUS染色實(shí)驗(yàn)以及瞬時(shí)熒光素酶實(shí)驗(yàn)證明mdm-miR858能有效切割靶基因MdMYB9/11/12。在蘋(píng)果愈傷組織中過(guò)表達(dá)MdMYB9/11/12能誘導(dǎo)原花青素的合成，然而過(guò)表達(dá)mdm-miR858能有效抑制過(guò)表達(dá)MdMYB9/11/12導(dǎo)致的原花青素的積累。同時(shí)在煙草和擬南芥中過(guò)表達(dá)mdm-miR858也能夠降低過(guò)表達(dá)MdMYB9/11/12造成的原花青素的升高。通過(guò)酵母篩庫(kù)，我們發(fā)現(xiàn)MdBBX22能夠和mdm-miR858啟動(dòng)子結(jié)合。在蘋(píng)果愈傷組織中過(guò)表達(dá)MdBBX22能夠促進(jìn)mdm-miR858的表達(dá)進(jìn)而抑制過(guò)表達(dá)MdMYB9/11/12背景下原花青素的積累。此外在光脅迫下MdBBX22能夠誘導(dǎo)mdm-miR858的表達(dá)進(jìn)而抑制原花青素的積累使代謝轉(zhuǎn)向花青苷合成促使果皮短時(shí)間內(nèi)快速著色。該研究結(jié)果揭示了蘋(píng)果果皮中MdBBX22-miR858-MdMYB9/11/12模塊協(xié)同調(diào)控原花青素的積累。為進(jìn)一步研究蘋(píng)果果皮中原花青素調(diào)控機(jī)制以及原花青素和花青苷關(guān)系提供參考。

 

　　園藝學(xué)院趙政陽(yáng)教授和楊亞州副研究員為本文通訊作者，博士研究生張波和青年教師楊惠娟為本文的共同第一作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金（Grant Numbers 32072555）項(xiàng)目和國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)資金（CARS-27）的資助。

 

　　文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13839