4月9日，南京農業大學園藝學院傘形科蔬菜團隊徐志勝、熊愛生在國際權威學術期刊The Plant Cell在線發表了題為“The Y locus encodes a REPRESSOR OF PHOTOSYNTHETIC GENES protein that represses carotenoid biosynthesis via interaction with APRR2 in carrot” 的研究論文。該研究揭示了胡蘿卜中RPGE1基因突變促使類胡蘿卜素積累的分子機制。
類胡蘿卜素對動植物和人類都具有重要的作用?，F代栽培胡蘿卜（Daucus carotasubsp. sativusL.）因含有豐富的類胡蘿卜素而聞名。然而其野生祖先—野胡蘿卜（D.carotasubsp. carota）的根部類胡蘿卜素含量極低，因此呈現白色。據文獻記載，人類最初馴化的胡蘿卜因積累較多類胡蘿卜素而呈黃色，隨后才逐漸從黃色胡蘿卜中選育出如今廣泛種植的橙色品種。先前的研究通過QTL定位發現，5號染色體上Y位點內的一個基因突變可能是導致胡蘿卜由白變黃的關鍵因素，而DCAR_032551被認定為候選基因。
本研究發現DCAR_032551編碼一個RPGE （REPRESSOR OF PHOTOSYNTHETIC GENES） 蛋白，將其命名為DcRPGE1。RPGEs是一類在高等植物中廣泛存在且序列高度保守的小蛋白。以往研究報道發現RPGEs能夠抑制葉綠素合成。而本研究發現野胡蘿卜的DcRPGE1 （DcRPGE1W）是類胡蘿卜素合成的抑制因子。DcRPGE1W能與轉錄因子DcAPRR2 發生相互作用。APRR2在許多植物中是類胡蘿卜素和葉綠素合成的正調控轉錄因子。在野胡蘿卜中，DcRPGE1W抑制了DcAPRR2介導的類胡蘿卜素合成關鍵基因DcPSY1、DcPSY2和DcLCYE的表達，從而抑制類胡蘿卜素的合成。而黃色和橙色胡蘿卜中DcRPGE1（DcRPGE1M）編碼區存在突變，導致其只能編碼短截的蛋白，這些蛋白無法與DcAPRR2相互作用，從而無法抑制類胡蘿卜素的生物合成。這些發現為類胡蘿卜素生物合成的轉錄調控提供了新見解，并為利用基因編輯增強作物中類胡蘿卜素積累提供了新的潛在靶位點。
論文第一署名單位為南京農業大學，園藝學院傘形科蔬菜團隊已畢業碩士生王迎港（現為鄒學校院士博士生）、張玉敏（現為南京農業大學菊花團隊博士生）、鐘山青年研究員王雅慧以及在讀碩士生張凱為論文共同第一作者，徐志勝副教授和熊愛生教授為論文通訊作者。青島農業大學園藝學院馬靜副教授，南京農業大學鐘山青年研究員劉慧，在讀碩士生杭佳歆、蘇宇婷，在讀博士生譚杉杉參與了該項研究。論文中特別感謝了南京大學盧山教授、南京農業大學丁寶清教授、王鵬教授的幫助。該研究得到了中央高?；究蒲袠I務費專項資金、江蘇省農業科技自主創新基金和江蘇省高等學校重點學科發展項目（PAPD）資助。
日期：2024-05-08
類胡蘿卜素對動植物和人類都具有重要的作用?，F代栽培胡蘿卜（Daucus carotasubsp. sativusL.）因含有豐富的類胡蘿卜素而聞名。然而其野生祖先—野胡蘿卜（D.carotasubsp. carota）的根部類胡蘿卜素含量極低，因此呈現白色。據文獻記載，人類最初馴化的胡蘿卜因積累較多類胡蘿卜素而呈黃色，隨后才逐漸從黃色胡蘿卜中選育出如今廣泛種植的橙色品種。先前的研究通過QTL定位發現，5號染色體上Y位點內的一個基因突變可能是導致胡蘿卜由白變黃的關鍵因素，而DCAR_032551被認定為候選基因。
本研究發現DCAR_032551編碼一個RPGE （REPRESSOR OF PHOTOSYNTHETIC GENES） 蛋白，將其命名為DcRPGE1。RPGEs是一類在高等植物中廣泛存在且序列高度保守的小蛋白。以往研究報道發現RPGEs能夠抑制葉綠素合成。而本研究發現野胡蘿卜的DcRPGE1 （DcRPGE1W）是類胡蘿卜素合成的抑制因子。DcRPGE1W能與轉錄因子DcAPRR2 發生相互作用。APRR2在許多植物中是類胡蘿卜素和葉綠素合成的正調控轉錄因子。在野胡蘿卜中，DcRPGE1W抑制了DcAPRR2介導的類胡蘿卜素合成關鍵基因DcPSY1、DcPSY2和DcLCYE的表達，從而抑制類胡蘿卜素的合成。而黃色和橙色胡蘿卜中DcRPGE1（DcRPGE1M）編碼區存在突變，導致其只能編碼短截的蛋白，這些蛋白無法與DcAPRR2相互作用，從而無法抑制類胡蘿卜素的生物合成。這些發現為類胡蘿卜素生物合成的轉錄調控提供了新見解，并為利用基因編輯增強作物中類胡蘿卜素積累提供了新的潛在靶位點。
論文第一署名單位為南京農業大學，園藝學院傘形科蔬菜團隊已畢業碩士生王迎港（現為鄒學校院士博士生）、張玉敏（現為南京農業大學菊花團隊博士生）、鐘山青年研究員王雅慧以及在讀碩士生張凱為論文共同第一作者，徐志勝副教授和熊愛生教授為論文通訊作者。青島農業大學園藝學院馬靜副教授，南京農業大學鐘山青年研究員劉慧，在讀碩士生杭佳歆、蘇宇婷，在讀博士生譚杉杉參與了該項研究。論文中特別感謝了南京大學盧山教授、南京農業大學丁寶清教授、王鵬教授的幫助。該研究得到了中央高?；究蒲袠I務費專項資金、江蘇省農業科技自主創新基金和江蘇省高等學校重點學科發展項目（PAPD）資助。
日期：2024-05-08
