生物谷|研究发现番茄果实中叶绿素代谢调节基因
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番茄果实成熟过程中伴随着叶绿素的降解 , 类胡萝卜素和类黄酮的积累 。 来自重庆大学的科研团队在研究中发现 , SlMYB72基因在调节叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮代谢方面具有重要作用 , 为园艺作物改善果实营养提供了潜在的靶点 。 相关成果近日发表在《植物生理学》杂志 。
番茄基因SlMYB72属于转录因子R2R3-MYB亚家族 , 位于细胞核内 , 具有转录激活活性 。 科研团队发现 , SlMYB72基因的下调导致果实颜色不均匀 , 即在未成熟和成熟的绿色果实上出现深绿色斑点 , 而在红色果实上出现黄色斑点 。
科研团队指出 , SlMYB72基因的下调增加了果实中叶绿素的积累、叶绿体的发生发育和光合作用速率 。 这种下调降低了番茄红素含量 , 促进了β-胡萝卜素的产生和生色体的发育 , 增加了果实中类黄酮的积累 。
转录组测序技术(RNA-seq)分析显示 , SlMYB72基因的下调改变了叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮生物合成相关基因的表达水平 。 SlMYB72基因蛋白与生长素应答因子SlARF4相互作用 。 SlMYB72基因直接靶向原叶绿体还原酶(POR)、Mg螯合酶、H亚基(CHLH)等 , 从而调控叶绿素生物合成和叶绿体发育 。
SlMYB72基因还直接与植物烯合酶(PSY)、胡萝卜素异构酶(ZISO)和番茄红素β环化酶(LCYB)基因结合 , 调控类胡萝卜素的生物合成 。
此外 , SlMYB72基因直接靶向4-香豆酸-CoA连接酶(4CL)和查尔酮合成酶(CHS)基因 , 调控类黄酮和酚酸的生物合成 。
而RNAi-SlMYB72果实颜色表型不均 , 是由于SlMYB72基因不均和叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮生物合成基因表达不均所致 。
【生物谷|研究发现番茄果实中叶绿素代谢调节基因】上述研究发现 , 揭示了番茄果实中SlMYB72基因的一系列重要调控作用 , 为园艺作物改善果实营养提供了潜在的靶点 。
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