菠萝皮的红色秘密科学家揭示其颜色背后的分子机制

导读 一项关键研究发现,AcMYB266 是控制菠萝皮红色这一遗传复杂性状的关键转录因子。这一发现将彻底改变菠萝育种,通过控制花青素水平来提高水...

一项关键研究发现,AcMYB266 是控制菠萝皮红色这一遗传复杂性状的关键转录因子。这一发现将彻底改变菠萝育种,通过控制花青素水平来提高水果品质和外观,从而释放商业和营养潜力。

菠萝皮的颜色,尤其是红色,大大提高了其商业和审美价值。然而,驱动这一特性的遗传机制尚不清楚,这给红皮品种的育种工作带来了困难。先前的研究已经确定了参与花青素合成的各种基因,但它们的确切调控作用仍不清楚。由于这些挑战,深入研究影响菠萝皮颜色的遗传因素对于开发满足市场需求的优质品种至关重要。

华南农业大学、中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所和广东生态工程职业技术学院的研究人员于2024年4月25日在《园艺研究》上发表了他们的研究成果(DOI:0.1093/hr/uhae116)。该研究调查了转录因子AcMYB266通过促进花青素合成来调控菠萝皮红色形成的作用。这一发现为果皮色素沉着的遗传机制提供了新的见解,对培育红皮菠萝品种具有重要意义。 研究小组确定AcMYB266是菠萝皮中特异表达的关键转录因子,可调节花青素的积累。通过在菠萝、拟南芥和烟草中的转基因实验,他们证明AcMYB266的过表达会导致花青素水平升高,从而产生红色色素沉着。研究还发现,AcMYB266启动子序列的差异导致了不同菠萝品种的红色着色模式不同。值得注意的是,AcMYB266是凤梨属植物中一个独特基因簇的一部分,该基因簇包括其他MYB基因,这些基因可调节不同组织(如叶子和花瓣)中的花青素合成。该基因簇代表了基因复制后亚功能化的一个有趣案例,其中每个基因都进化为调节特定组织中的花青素积累。这些发现为培育优质红皮菠萝品种提供了宝贵的见解。

首席研究员之一陈成杰博士表示:“我们对 AcMYB266 的研究结果为菠萝花青素积累的遗传调控提供了宝贵的见解。这不仅增强了我们对水果着色的理解,还为旨在生产优质红皮菠萝品种的育种计划开辟了新途径。”

AcMYB266 的鉴定及其在花青素积累中的作用对菠萝育种具有重要意义。通过操纵该基因,可以开发出具有更高美学和营养价值的新型菠萝品种,既满足市场需求又满足消费者偏好。这项研究还可作为探索其他植物物种基因亚功能化的模型,可能带来更广泛的农业进步。

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