日前,山東農業(yè)大學教授陳學森課題組在蘋果類黃酮代謝機理研究方面取得突破,相關論文在《園藝研究》上在線發(fā)表。
蘋果中所含的類黃酮具有很好的抗氧化功能,但我國蘋果現(xiàn)有栽培品種較為單一,且遺傳基礎狹窄,抗逆化減退,花青苷、類黃酮含量降低。陳學森團隊對此作了系統(tǒng)研究。
他們研究發(fā)現(xiàn),參與原花青素合成的MYB轉錄因子可分為TT2和PA1兩種類型,并從紅肉蘋果中鑒定出一種PA1型MYB轉錄因子MdMYBPA1。結果表明,正常條件下它能夠促進蘋果中原花青素的合成,但在低溫脅迫下轉而促進花青苷的合成。該研究結果揭示了PA1型轉錄因子在蘋果原花青素和花青苷合成代謝網絡中的重要作用。
乙烯是一種重要的植物激素,廣泛參與植物生長發(fā)育和果實成熟。伴隨乙烯釋放高峰的到來,蘋果果實花青苷含量呈現(xiàn)上升趨勢,但其具體調控機制仍不清楚。通過研究,團隊成員分離得到一個乙烯響應因子MdERF1B,它能夠促進蘋果中花青苷和原花青素的合成。該成果揭示了乙烯通過MdERF1B轉錄因子參與調控蘋果花青苷的合成代謝過程,為蘋果果實品質調控提供了理論支持。
生長素作為調控植物生長發(fā)育的重要激素之一,其調控蘋果中花青苷合成的機制此前尚未報道。團隊利用新疆紅肉蘋果雜種一代群體中的“紫紅3號”優(yōu)株幼嫩葉片誘導了紅色愈傷組織,并從中分離得到生長素響應基因MdARF13。研究表明,該基因能夠抑制花青苷的合成。此外,高濃度生長素條件下,MdIAA121蛋白可以被迅速降解從而釋放MdARF13。該成果揭示了生長素參與調控蘋果花青苷的合成代謝過程,為利用組織培養(yǎng)技術進行蘋果類黃酮的工廠化生產提供了理論依據(jù)。
來源:中國科學報