近日，林學院李新崗教授團隊Journal of Agricultural and Food Chemistry 在線發表題為“metabolomic and Transcriptomic Analyses of Anthocyanin Biosynthesis Mechanisms in the Color Mutant Ziziphusjujuba cv. Tailihong”的封面文章。林學院石倩倩博士為論文的第一作者，李新崗教授為通訊作者。
棗是我國重要的經濟果樹，栽培歷史悠久，栽植區域廣泛，果實、藥食兩用深受消費者喜愛。棗果實富含多酚類物質，并有很高的營養價值。“胎里紅”棗果在發育過程中，幼果紫紅色，成熟初期呈黃色，成熟后呈紅色。前期研究發現，“胎里紅”幼果時的紫紅色由花青素積累引起。然而，影響其花青素積累的生物合成途徑和調控機制尚未明確。
通過轉錄和代謝分析發現，cyanidin-3-O-rutinoside、peonidin-3,5-O-diglucoside和cyanidin是“胎里紅”棗幼果時期花青苷的主要成分，進而轉錄組篩選獲得花青苷合成關鍵合成酶ZjANS、ZjUGT79B1和ZjCCoAOMT，同時篩選獲得調控花青苷合成關鍵轉錄因子ZjMYB5、ZjTT8和ZjWDR3。通過原核表達和體外酶活試驗，鑒定了花青苷合成酶花青苷合成酶ZjANS和二次糖基化修飾酶ZjUGT79B1，以及負責甲基化功能的基因ZjCCoAOMT在棗果皮花青苷生物合成的關鍵作用。為了確定ZjANS、ZjUGT79B1、ZjMYB5、ZjTT8和ZjWDR3在細胞內的定位，構建了ZjANS-GFP、ZjUGT79B1-GFP、ZjMYB5-GFP、ZjTT8-GFP和ZjWDR3-GFP系列融合載體，并將其瞬時轉化本氏煙草葉片表皮細胞內進行亞細胞定位。結果發現，ZjANS 和ZjUGT79B1不僅定位在細胞核上同時也分布在內質網上，而ZjMYB5-GFP和ZjTT8-GFP定位在細胞核，ZjWDR3-GFP在細胞核和細胞質中大量熒光信號。進而通過GUS染色、雙熒光素酶等驗證了ZjMYB5、ZjTT8和ZjWDR3轉錄因子在調控花青苷生物合成途徑的晚期結構基因ZjANS和ZjUGT79B1中的功能，揭示了棗果皮色澤形成的分子機理。研究系統解析了ZjMYB5、ZjTT8、ZjWDR3參與調控棗果皮花青素合成，并激活ZjANS和ZjUFGT79B1啟動子的轉錄，從而促進“胎里紅”幼果時期棗果皮花青素積累。
文章鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.0c05334
日期：2020-12-25
棗是我國重要的經濟果樹，栽培歷史悠久，栽植區域廣泛，果實、藥食兩用深受消費者喜愛。棗果實富含多酚類物質，并有很高的營養價值。“胎里紅”棗果在發育過程中，幼果紫紅色，成熟初期呈黃色，成熟后呈紅色。前期研究發現，“胎里紅”幼果時的紫紅色由花青素積累引起。然而，影響其花青素積累的生物合成途徑和調控機制尚未明確。
通過轉錄和代謝分析發現，cyanidin-3-O-rutinoside、peonidin-3,5-O-diglucoside和cyanidin是“胎里紅”棗幼果時期花青苷的主要成分，進而轉錄組篩選獲得花青苷合成關鍵合成酶ZjANS、ZjUGT79B1和ZjCCoAOMT，同時篩選獲得調控花青苷合成關鍵轉錄因子ZjMYB5、ZjTT8和ZjWDR3。通過原核表達和體外酶活試驗，鑒定了花青苷合成酶花青苷合成酶ZjANS和二次糖基化修飾酶ZjUGT79B1，以及負責甲基化功能的基因ZjCCoAOMT在棗果皮花青苷生物合成的關鍵作用。為了確定ZjANS、ZjUGT79B1、ZjMYB5、ZjTT8和ZjWDR3在細胞內的定位，構建了ZjANS-GFP、ZjUGT79B1-GFP、ZjMYB5-GFP、ZjTT8-GFP和ZjWDR3-GFP系列融合載體，并將其瞬時轉化本氏煙草葉片表皮細胞內進行亞細胞定位。結果發現，ZjANS 和ZjUGT79B1不僅定位在細胞核上同時也分布在內質網上，而ZjMYB5-GFP和ZjTT8-GFP定位在細胞核，ZjWDR3-GFP在細胞核和細胞質中大量熒光信號。進而通過GUS染色、雙熒光素酶等驗證了ZjMYB5、ZjTT8和ZjWDR3轉錄因子在調控花青苷生物合成途徑的晚期結構基因ZjANS和ZjUGT79B1中的功能，揭示了棗果皮色澤形成的分子機理。研究系統解析了ZjMYB5、ZjTT8、ZjWDR3參與調控棗果皮花青素合成，并激活ZjANS和ZjUFGT79B1啟動子的轉錄，從而促進“胎里紅”幼果時期棗果皮花青素積累。
文章鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.0c05334
日期：2020-12-25
