ALA相關文章合集-1 | ALA調控蘋果花青苷代謝與積累研究
2022-04-28 來自: 南京禾稼春生物科技有限公司 瀏覽次數:698
ALA相關文章合集-1 | Transcriptomic Profifiling of Apple Calli With a Focus on the Key Genes for ALA-Induced Anthocyanin Accumulation.
花青苷是黃酮類次生代謝產物，廣泛分布于植物的花、果實和種子。對于紅色系果實而言，花青苷決定果實色澤，是評價果實外觀品質和商品價值的重要指標。5-氨基乙酰丙酸(5-Aminolevulinic acid, ALA)是生物體內所有四吡咯(卟啉)化合物生物合成的關鍵前體。汪良駒等(2004)提出，ALA能夠顯著促進光照不足條件下蘋果果實著色。這一效應相繼在梨、桃、葡萄、荔枝、草莓等果實上證實，說明它在改善果實色澤、提高果實品質上有著廣闊應用前景。然而，ALA促進果實著色的機理有待深入研究。
2021年3月26日，Frontiers in Plant Science在線發表南京農業大學汪良駒教授團隊研究論文，題目為Transcriptomic Profiling of Apple Calli with a Focus on the Key Genes for ALA-Induced Anthocyanin Accumulation。該研究揭示了ALA調控蘋果愈傷組織花青苷代謝與積累的分子機理，為ALA在提高果實品質上應用提供了新的理論依據。
該論文在證實外源ALA誘導蘋果愈傷組織細胞花青苷大量積累基礎上，利用轉錄組技術分析發現，ALA誘導花青苷積累既涉及類黃酮生物合成途徑中的結構基因，包括MdCHS、MdCHI、MdF3’H、MdDFR、MdANS和MdUFGT，也包括參與花青苷轉運的結構基因，如MdGST和MdMATE，還包括R2R3型MYB家族轉錄因子基因MdMYB9和MdMYB10上調表達（Fig.1）。
Fig.1 Expression pattern of genes involved in flflavonoid biosynthesis and transport.
過表達和抑制表達分析表明，MdMYB9和MdMYB10是ALA調控蘋果花青苷積累途徑上游的關鍵轉錄因子（Fig.2）。
Fig.2 Effect of ALA on coloration level and anthocyanin content as well as the corresponding gene expression in MdMYB10 and MdMYB9 transgenic calli.
表達分析、生信分析和酵母單雜交等綜合分析發現，MdMYB9和MdMYB10能夠調控蘋果MATE基因家族中MdMATE8表達（Fig.3）。
Fig.3 Functional characterization of MdMATE8.
作者提出，ALA之所以能夠促進蘋果果實花青苷積累，首先是誘導MdMYB9和MdMYB10兩個轉錄因子基因上調表達，進而誘導花青苷生物合成結構基因和運輸蛋白基因表達，因而，ALA是在促進花青苷合成與運輸積累基礎上，顯著提高果實細胞花青苷含量，從而改善果實著色程度。這一研究成果有助于ALA在提高果實品質實踐中推廣應用。
