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        華南農業(yè)大學和北京大學等單位在辣椒紅素生物合成調控上取得新進展

        2023-07-30 06:14:33
        蔬菜 2023年6期
        關鍵詞:辣椒紅茄科華南農業(yè)大學

        2023年4月,華南農業(yè)大學園藝學院聯合北京大學現代農業(yè)研究院等單位在辣椒紅素生物合成的轉錄調控中取得新進展,相關成果以“An R-R-type MYB transcription factor promotes nonclimacteric pepper fruit carotenoid pigment biosynthesis”為主題發(fā)表在《Plant Journal》上。該研究鑒定到辣椒紅素合成模塊(MEdarkgreen),其包含編碼辣椒紅素合成酶基因(capsanthin-capsorubin synthase,CCS)及1個功能未知且和CCS表達高度相關的R-R型MYB轉錄因子DIVARICATA1。功能表征發(fā)現DIVARICATA1編碼1個核定位的轉錄激活因子,沉默DIVARICATA1顯著降低了辣椒紅素合成相關基因PSY、PDS、β-CH1和CCS的轉錄,對應的辣椒紅素含量也顯著降低,且DIVARICATA1轉錄水平和辣椒紅素含量顯著正相關。研究還表明在ABA介導非呼吸躍變型辣椒果實成熟過程中,類胡蘿卜素合成依賴于DIVARICATA1;類胡蘿卜素上游合成基因PSY、PDS和成熟核心調控基因MADS-RIN轉錄模式在茄科果實成熟過程中相對保守;然而,類胡蘿卜素下游合成基因β-CH、CCS和DIVARICATA1特異在辣椒果實中獲得高水平轉錄,表明其功能茄科中出現了差異進化。進一步分析表明,辣椒中DIVARICATA1可以被MADS-RIN調控,表明MADS-RINDIVARICATA1模塊參與辣椒果實成熟過程中類胡蘿卜素的生物合成。該研究首次鑒定到了辣椒紅素生物合成的關鍵調控基因,明確了ABA信號介導非呼吸躍變型辣椒果實類胡蘿卜素生物合成的機制,并且發(fā)現了辣椒紅素在茄科的生物合成差異調控的進化機制,為辣椒色澤遺傳改良奠定了基礎。

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