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【科研新进展】(233)葡萄酒学院惠竹梅教授团队在油菜素内酯和光照调控果实花色苷领域取得新进展

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11月18日,葡萄酒学院惠竹梅教授团队在期刊Critical Reviews in Food Science and Nutrition在线发表了题为“Emerging roles of brassinosteroids and light in anthocyanin biosynthesis and ripeness of climacteric and non-climacteric fruits”的综述,论述了油菜素内酯和光照调控呼吸跃变型果实和非呼吸跃变型果实成熟和花色苷合成的研究进展。博士研究生杨妮为第一作者,惠竹梅教授和团队青年教师王雪飞为共同通讯作者。该团队长期从事油菜素内酯调控葡萄果实花色苷合成方面的研究。

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花色苷是影响果实品质的重要色素,多种转录因子通过复杂的调控网络在不同的植物中调控花色苷的生物合成。油菜素内酯(BR)是一种新型的植物激素,参与调控果实花色苷的生物合成;光照作为重要的环境因素直接影响花色苷的合成和分布。本文详细论述了BR和光信号转导途径以及通路中与花色苷合成相关的重要转录因子,如BZR1(BR信号通路)、HY5和COP1(光信号转导通路)等,阐明了BR和光照调控跃变型和非跃变型果实成熟和花色苷合成的分子机制。

BR促进果实的成熟与花色苷合成的机制与果实类型有关。除了在梨和苹果中BR抑制果实成熟,在其他跃变型果实中,无论内源BR随着果实成熟而增加或者仅存在微量,外源BR都是通过增加乙烯的含量间接促进果实的成熟。而在非跃变型果实中,内源BR水平的增加则直接加速了非跃变型果实花色苷的合成。而光调节跃变型和非跃变型两种果实花色苷的合成机制相似,可以直接上调与花青素合成相关的结构基因的表达,也可以通过调控转录因子(如HY5和COP1等)间接诱导BBX和MYB家族基因的表达,进而促进果实成熟。此外,蓝光和UV-B在花色苷的合成中也起重要作用。

文章链接:https://www.tandfonline.com/eprint/IS7RQJ3XVPFNB6NTSGBH/full?target=10.1080/10408398.2021.2004579