(2021.2.2 園藝研究)
蘋果果實(shí)的色澤是重要的外觀品質(zhì),直接影響果實(shí)的食用和市場(chǎng)價(jià)值。蘋果果皮的顏色主要由花青苷含量決定,其中氮是影響花青苷合成的一個(gè)重要的環(huán)境因子。前期研究發(fā)現(xiàn),硝酸鹽響應(yīng)的BTB-TAZ蛋白MdBT2負(fù)調(diào)控花青苷的積累。在充足的的硝酸鹽條件下,MdBT2可以介導(dǎo)MdMYB1的泛素化降解,從而抑制花青素積累。然而,在硝酸鹽缺乏的條件下,MdBT2被調(diào)控的分子機(jī)制尚不清楚。
近日,Horticulture Research在線發(fā)表了山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院郝玉金教授團(tuán)隊(duì)題為The apple 14-3-3 protein MdGRF11 interacts with the BTB protein MdBT2 to regulate nitrate deficiency-induced anthocyanin accumulation的研究論文。
該研究發(fā)現(xiàn)硝酸鹽缺乏抑制了MdBT2在轉(zhuǎn)錄及翻譯后水平的表達(dá)。酵母雙雜、蛋白pull-down和BiFC實(shí)驗(yàn)證實(shí)MdBT2和14-3-3蛋白MdGRF11相互作用,進(jìn)一步的體外體內(nèi)蛋白降解實(shí)驗(yàn)以及泛素化實(shí)驗(yàn)表明MdGRF11促進(jìn)了MdBT2的泛素化降解,從而解除MdBT2對(duì)下游靶蛋白MdMYB1的抑制,進(jìn)而誘導(dǎo)了花青苷的積累。
綜上所述,該研究表明14-3-3蛋白在硝酸鹽缺乏誘導(dǎo)的花青素積累中發(fā)揮關(guān)鍵作用。這項(xiàng)研究結(jié)果豐富了缺氮誘導(dǎo)花青苷生物合成的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),并為蘋果果實(shí)品質(zhì)遺傳改良提供了理論基礎(chǔ)。
山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院博士生任怡然為該文第一作者,郝玉金教授為該文通訊作者。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2018YFD1000200)、國(guó)家自然科學(xué)基金(31772288, 31972378)和云南省科技項(xiàng)目(2019ZG002-1-03)的資助。