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成都水果配送公司告訴您花色苷是一類廣泛分布于植物界且具有強(qiáng)效抗氧化活性的天然色素。
目前,花色苷在果實中的分子調(diào)控機(jī)理尤其是響應(yīng)環(huán)境變化的機(jī)制并不清晰。在市場中,消費(fèi)者更傾向于挑選花色苷均勻積累的漂亮果實而放棄著色不均的果實。因此,果實的著色均勻程度對果實的商品價值影響巨大。光是影響果實花色苷合成積累的首要環(huán)境因素。在實際的生產(chǎn)過程中,環(huán)境等因素的變化常常導(dǎo)致大量著色不均勻果實的產(chǎn)生,這對果實商業(yè)價值的實現(xiàn)極為不利。目前,光照調(diào)控果實不均勻著色的代謝與分子機(jī)理并不清楚,也少有研究。番茄是世界范圍內(nèi)的重要園藝作物,開展果實發(fā)育與成熟機(jī)理研究的理想模式生物。以番茄為材料,開展光調(diào)控果實花色苷不均勻積累的代謝與分子機(jī)理研究不僅對番茄的育種具有指導(dǎo)價值,還能夠?qū)ζ渌怨麑崬樯唐返慕?jīng)濟(jì)作物(如茄子、蘋果、橙子、葡萄、山楂、梨和桃等)的果實著色機(jī)理研究和遺傳育種提供理論借鑒。
近日,Horticulture Research在線發(fā)表了重慶大學(xué)陳國平教授研究組與鄭州大學(xué)農(nóng)學(xué)院黃進(jìn)勇教授研究組題的研究論文,揭示了強(qiáng)光調(diào)控番茄果實花色苷不均勻積累的代謝與分子機(jī)制。
色素積累的深度與模式是決定番茄果實營養(yǎng)價值和商品價值的關(guān)鍵因素。目前廣泛栽培的番茄品種生產(chǎn)的果實都不含花色苷,而組成型表達(dá)外源基因BrTT8的轉(zhuǎn)基因番茄(Pro35S:BrTT8)則表現(xiàn)出強(qiáng)光誘導(dǎo)果實表皮花色苷不均勻積累的特征。在強(qiáng)光條件下(≥700 μmol m-2s-1),花色苷積累深度在Pro35S:BrTT8番茄果實的梗端(stem end)達(dá)到極值,積累深度沿著果實梗端向臍端(stylar end)逐漸降低,而非轉(zhuǎn)基因的對照番茄果實中未發(fā)現(xiàn)花色苷的積累。這些特性表明Pro35S:BrTT8番茄是研究光誘導(dǎo)果實花色苷不均勻積累的理想材料。結(jié)合qPCR、Y2H、FRET、HPLC-ESI-MS/MS、遺傳轉(zhuǎn)化和瞬時表達(dá)等分析方法和技術(shù),證實強(qiáng)光誘導(dǎo)表達(dá)的SlAN2與穩(wěn)定表達(dá)的BrTT8和SlAN11組成雜合的MBW蛋白復(fù)合物,通過激活花色苷結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄,進(jìn)而啟動了以delphinidin-3-O-glucoside-5-O-rutinoside為代表的花色苷類物質(zhì)的合成積累。進(jìn)一步的研究表明,強(qiáng)光條件下番茄果實花色苷的不均勻積累是由不同組織細(xì)胞吸收的自然光能量差異所致,當(dāng)果皮組織吸收的光能量低于臨界值時,則不能激活SlAN2的轉(zhuǎn)錄表達(dá),即不能組裝足夠量的MBW蛋白調(diào)控復(fù)合物。此外,研究證實了轉(zhuǎn)錄因子SlMYBL2通過干擾功能性MBW蛋白復(fù)合物的組裝以抑制花色苷的生物合成,進(jìn)而建立番茄細(xì)胞內(nèi)花色苷合成與其它代謝活動的相對平衡。該論文解析了不同基因型番茄在露天的強(qiáng)光條件下果實表皮次級代謝產(chǎn)物合成差異的代謝與分子機(jī)理,為著色均勻的高品質(zhì)番茄育種提供了理論指導(dǎo),也為其他經(jīng)濟(jì)作物果實不均勻著色的機(jī)理研究提供了良好的借鑒。
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