(2021.2.2 園藝研究)
蘋果果實的色澤是重要的外觀品質(zhì),直接影響果實的食用和市場價值。蘋果果皮的顏色主要由花青苷含量決定,其中氮是影響花青苷合成的一個重要的環(huán)境因子。前期研究發(fā)現(xiàn),硝酸鹽響應(yīng)的BTB-TAZ蛋白MdBT2負調(diào)控花青苷的積累。在充足的的硝酸鹽條件下,MdBT2可以介導MdMYB1的泛素化降解,從而抑制花青素積累。然而,在硝酸鹽缺乏的條件下,MdBT2被調(diào)控的分子機制尚不清楚。
近日,Horticulture Research在線發(fā)表了山東農(nóng)業(yè)大學園藝學院郝玉金教授團隊題為The apple 14-3-3 protein MdGRF11 interacts with the BTB protein MdBT2 to regulate nitrate deficiency-induced anthocyanin accumulation的研究論文。
該研究發(fā)現(xiàn)硝酸鹽缺乏抑制了MdBT2在轉(zhuǎn)錄及翻譯后水平的表達。酵母雙雜、蛋白pull-down和BiFC實驗證實MdBT2和14-3-3蛋白MdGRF11相互作用,進一步的體外體內(nèi)蛋白降解實驗以及泛素化實驗表明MdGRF11促進了MdBT2的泛素化降解,從而解除MdBT2對下游靶蛋白MdMYB1的抑制,進而誘導了花青苷的積累。
綜上所述,該研究表明14-3-3蛋白在硝酸鹽缺乏誘導的花青素積累中發(fā)揮關(guān)鍵作用。這項研究結(jié)果豐富了缺氮誘導花青苷生物合成的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),并為蘋果果實品質(zhì)遺傳改良提供了理論基礎(chǔ)。
山東農(nóng)業(yè)大學園藝學院博士生任怡然為該文第一作者,郝玉金教授為該文通訊作者。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃(2018YFD1000200)、國家自然科學基金(31772288, 31972378)和云南省科技項目(2019ZG002-1-03)的資助。