蔬菜花卉所百合课题组揭示百合花青素苷合成调控新机制

       近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所百合课题组在百合花青素苷生物合成调控方面取得新进展。相关研究内容“Lily (Lilium spp.) LhERF061 suppresses anthocyanin biosynthesis by inhibiting LhMYBSPLATTER and LhDFR expression and interacting with LhMYBSPLATTER”在线发表于《植物生理生化（Plant Physiology and Biochemistry）》（IF：6.1）上。

       百合（Lilium spp.）是世界著名的球根花卉，具有很高的经济，观赏和食用价值。花青素是一类重要的植物次生代谢产物，赋予植物营养组织和器官丰富的颜色，并保护植物免受环境胁迫的影响。花青素在空间和时间上的特异性积累导致亚洲百合探戈系列产生双色飞溅型斑点，但其具体成色机制不清楚。揭示百合花青素苷合成调控机制对花色改良具有重要的理论意义和实际应用价值。

       前期研究发现LhMYBSPLATTER是百合Tango系列双色花形成的重要正调控因子。进一步通过构建LhMYBSPLATTER的酵母单杂交文库，筛选到上游调控基因—AP2/ERF家族DREB亚族转录因子LhERF061；表达分析表明LhERF061的表达趋势与花青素积累趋势成负相关，通过在探戈系列百合‘Tiny Padhye’的花被片瞬时过表达和沉默证实了LhERF061负向调控花青素的积累，该功能在稳定异源转化的拟南芥和烟草中也得到进一步验证。利用双荧光素酶试验、酵母单杂交和EMSA发现LhERF061通过直接结合并抑制LhMYBSPLATTER和LhDFR的其表达，进而抑制花青素的积累。此外，本研究进一步发现LhERF061竞争结合LhMYBSPLATTER蛋白，影响MBW复合物的正调控作用，多途径抑制百合花青素苷生物合成。

       该研究揭示了AP2/ERF家族DREB亚族成员LhERF061多途径调控百合花青素苷生物合成的分子机制，研究结果丰富了亚洲百合花青素合成的调控网络，为百合花色分子育种奠定了基础。

       中国农业科学院蔬菜花卉所蔬菜生物育种全国重点实验室为文章的第一完成单位，中国农业科学院蔬菜花卉研究所明军研究员和徐雷锋副研究员为本文通讯作者，已毕业博士生，云南农业大学青年教师杨悦为该论文第一作者。杨盼盼副研究员、已毕业博士生毕蒙蒙、曹雨薇，硕士生罗康、王静参与了该工作。本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、湖南湘西自治州“揭榜挂帅”项目及云南农业大学人才引进科研启动金的资助和支持。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0981942824009938