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草莓果實丁香酚代謝分子機制為了解草莓丁香酚提供新思路
發(fā)布日期： 2022-02-18 14:43:27 來源： 中國科學(xué)報

近日，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院草莓研究團隊在國際植物科學(xué)領(lǐng)域重要期刊《植物生理學(xué)》(Plant Physiology)發(fā)表研究論文，揭示了FaMYB63調(diào)控草莓果實丁香酚代謝的分子機制。

丁香酚是廣泛存在于植物花和成熟果實中一類重要的苯環(huán)型/苯丙酸類揮發(fā)物，具有多種生物學(xué)效應(yīng)和醫(yī)療保健功能。丁香酚可以吸引生物傳粉和傳播種子，防御食草動物，也可以作為保護劑防御病原菌等寄生生物的侵襲;丁香酚還具有抗氧化、抗菌、抗蟲和調(diào)味等功能，受到研究者的密切關(guān)注。同時，丁香酚是草莓果實香氣的關(guān)鍵組分，但在八倍體栽培草莓果實中含量顯著低于二倍體野生型草莓。迄今，丁香酚的生物合成途徑在植物中已基本清楚，大多數(shù)被鑒定的苯丙素途徑調(diào)控因子已被驗證在草莓果實發(fā)育后期的成熟階段發(fā)揮作用，而在大綠果期草莓果實中丁香酚含量較高，但尚不清楚該階段丁香酚積累是如何被轉(zhuǎn)錄調(diào)控的。

在草莓中，丁香酚合酶編碼基因FaEGS1和FaEGS2以及肉桂醇脫氫酶編碼基因FaCAD1對于丁香酚的產(chǎn)生至關(guān)重要。FaEGS1和FaEGS2主要分別在草莓綠果期和成熟期果實中表達。本研究為鑒定參與調(diào)控FaEGS1的轉(zhuǎn)錄因子，利用FaEGS1啟動子為誘餌進行酵母單雜篩選，并對其篩選結(jié)果中一個R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子FaMYB63進行進一步研究。FaMYB63定位于細(xì)胞核，RT-qPCR分析表明，F(xiàn)aMYB63表達具有組織和階段特異性，并與草莓果實發(fā)育期間的丁香酚含量相一致，且被脫落酸(ABA)抑制和生長素(IAA)激活。FaMYB63過表達和RNAi介導(dǎo)的沉默導(dǎo)致丁香酚合成基因FaEGS1、FaEGS2和FaCAD1的轉(zhuǎn)錄水平發(fā)生顯著變化，進而影響丁香酚積累。EMSA、酵母單雜、GUS活性和雙熒光素酶活性檢測結(jié)果表明，F(xiàn)aEOBII和FaMYB10的轉(zhuǎn)錄同樣受FaMYB63調(diào)控，但反之則不然。

總之，這些結(jié)果為深入了解草莓丁香酚合成途徑的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)提供了新思路。

該研究得到了國家重點研發(fā)計劃、安徽省重點研發(fā)計劃和國家自然科學(xué)基金的資助。(作者：張晴丹 )

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