光照是桃果實著色的一個重要條件，但相關機制不清。近日，中國科學院武漢植物園果樹分子育種學科組發(fā)現(xiàn)了光響應基因HYH基因在桃果皮著色中的調(diào)控作用，研究成果發(fā)表于國際期刊Tree Physiology。
研究人員通過對毛桃和油桃果皮在光照和遮光條件下的組學分析，發(fā)現(xiàn)調(diào)控桃果皮花青苷的積累候選調(diào)節(jié)基因PpHYH，該基因編碼蛋白缺少轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域，需要與伴侶蛋白PpBBX4互作形成異源二聚體才能實現(xiàn)對花青苷合成的轉(zhuǎn)錄調(diào)控功能。PpHYH與PpBBX4基因在桃果實中瞬時過表達可促進花青苷的積累。在光照條件下，PpHYH轉(zhuǎn)錄因子的表達受到誘導，PpHYH通過激活花青苷調(diào)節(jié)基因PpMYB10.1及其附近的兩個同源基因PpMYB10.2和PpMYB10.3的表達，促進果皮著色呈現(xiàn)紅色；而在黑暗條件條件下，光信號途徑關鍵抑制因子PpCOP1在細胞核內(nèi)大量積累，引起PpHYH蛋白的降解，使得PpHYH/PpBBX4復合物無法形成，導致花青苷積累受阻，果皮顏色呈現(xiàn)綠色。
該研究首次發(fā)現(xiàn)了PpHY5同源基因在果樹果實色澤性狀形成中的調(diào)控作用，研究結(jié)果有助于系統(tǒng)理解光照對果實著色的調(diào)控機制，也為果實色澤性狀的遺傳改良與調(diào)控提供了支撐。
該研究工作得到了國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學基金項目和中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的資助。
光照對桃果皮著色的調(diào)控模型
