近日，山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹所干果育種與栽培創(chuàng)新團隊在Journal of Integrative Agriculture（IF=4.8中科院一區(qū)Top）發(fā)表了題為“JrATHB-12 mediates JrMYB113 and JrMYB27 to control the anthocyanin levels in different types of red walnut”的研究論文。
目前世界范圍內(nèi)已知兩種類型紅核桃，一種為果皮、核仁種皮均為紅色（R1型）；另一種為果皮青綠色、核仁種皮為紅色（R2型）。紅核桃不僅遺傳多樣性豐富，而且富含花青苷等保健成分，是核桃育種中稀有且珍貴的資源，市場前景廣闊。然而，關(guān)于紅核桃著色機制目前尚未見報道。該研究以R1和R2型紅核桃為試材，通過靶向代謝組和轉(zhuǎn)錄組聯(lián)合分析鑒定矢車菊素類糖苷為兩種類型紅核桃主要的花青苷，R1型主要為矢車菊素-3-O-半乳糖苷，而R2型中矢車菊素-3-O-半乳糖苷，矢車菊素-3-O-阿拉伯糖苷，矢車菊素-3-O-葡萄糖苷均占有一定比例；并初步篩選到LDOX-2和LDOX-3分別為R1型和R2型紅核桃花青苷合成關(guān)鍵結(jié)構(gòu)基因。
進一步利用病毒載體介導(dǎo)的瞬時轉(zhuǎn)化及蛋白-蛋白、蛋白-DNA互作等生化技術(shù)推導(dǎo)出新穎的花青苷調(diào)控模式：即JrMYB27能通過調(diào)控LDOX-2的表達從而控制R1型紅核桃果皮和種皮著色；JrMYB113能通過調(diào)控LDOX-3和UAGT-3的表達從而控制R2型紅核桃種皮著色，然而果皮中高表達的HD-Zip轉(zhuǎn)錄因子JrATHB-12能特異性結(jié)合并抑制JrMYB113的表達，從而導(dǎo)致R2型果皮不著色。研究結(jié)果為培育營養(yǎng)保健型（富含花青苷）核桃品種提供理論依據(jù)。
果樹所干果育種與栽培創(chuàng)新團隊許海峰助理研究員為該論文第一作者，陳新研究員為通訊作者，中國林科院林業(yè)研究所張俊佩研究員為共同通訊作者，新疆塔里木大學(xué)張銳教授參與該項目研究工作。該研究得到了“十四五”國家重點研發(fā)計劃課題（2022YFD2200402），山東省農(nóng)業(yè)良種工程（2020LZGC009）和山東省果品產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（SDAIT-06-01）等項目的支持。（撰寫：許海峰 核稿：沈廣寧）
日期：2024-08-26
目前世界范圍內(nèi)已知兩種類型紅核桃，一種為果皮、核仁種皮均為紅色（R1型）；另一種為果皮青綠色、核仁種皮為紅色（R2型）。紅核桃不僅遺傳多樣性豐富，而且富含花青苷等保健成分，是核桃育種中稀有且珍貴的資源，市場前景廣闊。然而，關(guān)于紅核桃著色機制目前尚未見報道。該研究以R1和R2型紅核桃為試材，通過靶向代謝組和轉(zhuǎn)錄組聯(lián)合分析鑒定矢車菊素類糖苷為兩種類型紅核桃主要的花青苷，R1型主要為矢車菊素-3-O-半乳糖苷，而R2型中矢車菊素-3-O-半乳糖苷，矢車菊素-3-O-阿拉伯糖苷，矢車菊素-3-O-葡萄糖苷均占有一定比例；并初步篩選到LDOX-2和LDOX-3分別為R1型和R2型紅核桃花青苷合成關(guān)鍵結(jié)構(gòu)基因。
進一步利用病毒載體介導(dǎo)的瞬時轉(zhuǎn)化及蛋白-蛋白、蛋白-DNA互作等生化技術(shù)推導(dǎo)出新穎的花青苷調(diào)控模式：即JrMYB27能通過調(diào)控LDOX-2的表達從而控制R1型紅核桃果皮和種皮著色；JrMYB113能通過調(diào)控LDOX-3和UAGT-3的表達從而控制R2型紅核桃種皮著色，然而果皮中高表達的HD-Zip轉(zhuǎn)錄因子JrATHB-12能特異性結(jié)合并抑制JrMYB113的表達，從而導(dǎo)致R2型果皮不著色。研究結(jié)果為培育營養(yǎng)保健型（富含花青苷）核桃品種提供理論依據(jù)。
果樹所干果育種與栽培創(chuàng)新團隊許海峰助理研究員為該論文第一作者，陳新研究員為通訊作者，中國林科院林業(yè)研究所張俊佩研究員為共同通訊作者，新疆塔里木大學(xué)張銳教授參與該項目研究工作。該研究得到了“十四五”國家重點研發(fā)計劃課題（2022YFD2200402），山東省農(nóng)業(yè)良種工程（2020LZGC009）和山東省果品產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（SDAIT-06-01）等項目的支持。（撰寫：許海峰 核稿：沈廣寧）
日期：2024-08-26
