研究发现番茄果实中叶绿素代谢调节基因

番茄果实的成熟伴随着叶绿素的降解以及类胡萝卜素和类黄酮的积累。重庆大学的研究小组发现，SlMYB72基因在调节叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮的代谢中起着重要作用，为园艺作物提供了改善果实营养的潜在靶标。相关结果最近发表在《植物生理学》杂志上。

番茄基因SlMYB72属于转录因子R2R3-MYB的亚家族，位于细胞核内，具有转录激活活性。研究小组发现SlMYB72基因的下调导致果实颜色不均匀，即在未成熟和成熟的绿色果实上出现深绿色斑点，而在红色果实上出现黄色斑点。

科学研究小组指出，SlMYB72基因的下调增加了果实中叶绿素的积累、叶绿体的发育和光合作用速率。这种下调降低了番茄红素的含量，促进了β-胡萝卜素的产生和发色团的发育，并增加了果实中类黄酮的积累。

转录组测序分析表明，SlMYB72基因的下调改变了叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮生物合成相关基因的表达水平。SlMYB72基因蛋白与生长素反应因子SlARF4相互作用。SlMYB72基因直接靶向原始叶绿体还原酶(POR)、镁螯合酶、h亚基(CHLH)等。从而调节叶绿素生物合成和叶绿体发育。

SlMYB72基因也直接与植物烯合酶(PSY)、胡萝卜素异构酶(ZISO)和番茄红素β环化酶(LCYB)基因结合来调节类胡萝卜素的生物合成。

此外，SlMYB72基因直接靶向4-香豆酸-CoA连接酶(4CL)和查尔酮合成酶(CHS)基因，以调节类黄酮和酚酸的生物合成。

然而，RNAi-SlMYB72果实的不均匀颜色表型是由SlMYB72基因和叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮生物合成基因的不均匀表达引起的。

上述发现揭示了SlMYB72基因在番茄果实中的一系列重要调控功能，为园艺作物提供了改善果实营养的潜在靶标。

相关论文信息:https://doi.org/10.1104/pp.20.00156