当前位置: 猕猴桃 >> 猕猴桃清洗 >> 中科院武汉植物园钟彩虹团队合作揭示猕猴桃
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王一
年3月15日,中国科学院武汉植物园钟彩虹团队与新西兰植物与食品研究所SeanBulley团队合作在NewPhytologist上发表了题为KiwifruitMYBS1-likeandGBF3transcriptionfactorsinfluenceL-ascorbicacidbiosynthesisbyactivatingtranscriptionofGDP-L-galactosephosphorylase3的研究论文。该研究阐明了猕猴桃维生素C含量差异的原因,同时发掘了猕猴桃Vc合成的AceGBF3-AceMYBS1-AceGGP3分子调控模块,为猕猴桃等高营养果蔬精准设计育种提供了理论支撑。
本研究首先对四十余个猕猴桃物种的果实Vc含量开展了分析和测定,发现不同猕猴桃果实维生素C含量存在巨大差异。同时对高、中和低维生素C含量的猕猴桃物种Vc发育规律开展了研究,发现猕猴桃果实发育早期Vc合成能力的分化是导致猕猴桃物种间Vc含量数百倍差异的主要原因。其次,该团队进一步采用果实Vc含量是普通猕猴桃6倍以上的毛花猕猴桃为材料,开展了RNA-seq、果实瞬时转化、转基因和基因编辑等试验,发掘了毛花猕猴桃Vc合成的关键基因是AceGGP3。
图1猕猴桃物种Vc含量的多样性
该团队利用转录组分析和荧光定量PCR等实验,鉴定出一个1R-MYB类型的转录因子AceMYBS1。通过酵母单杂交,双荧光素酶报告系统和EMSA等实验揭示了AceMYBS1直接结合到AceGGP3的启动子,激活AceGGP3基因的转录,从而增加了猕猴桃Vc的积累。
进一步采用酵母双杂筛库发掘到了与AceMYBS1互作的下游蛋白AceGBF3,通过BiFC、pull-down、荧光素酶互补、瞬时和稳定转化等实验证实了AceMYBS1与AceGBF3在体内外可以相互作用、激活AceGGP3的转录,协同促进猕猴桃Vc的合成。该团队最后发现,激素ABA可以抑制该调控途径。
综上,该团队总结形成了猕猴桃AceGBF3-AceMYBS1-AceGGP3的Vc分子调控网络,为未来猕猴桃等果蔬Vc分子改良提供了科学依据。
图2猕猴桃抗坏血酸AceGBF3-AceMYBS1-AceGGP3调节网络模式图
中国科学院武汉植物园博士研究生刘晓莹为该论文的第一作者;李大卫副研究员、钟彩虹研究员和新西兰植物与食品研究所SeanBulley研究员为共同通讯作者。新西兰植物与食品研究所吴荣玫研究员参与了该研究、WilliamLaing对该文提供了建设性修改意见。该工作得到国家重点研发计划(YFD)和中国科学院青年创新促进会项目资助。
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