番茄(Solanum lycopersicum)是一种重要的经济作物,也是研究果实发育的模式植物之一。番茄果实中富含维生素、矿物质、有机酸等营养物质。叶绿素、类胡萝卜素等色素物质的代谢直接影响了番茄果实的营养价值。番茄果实的发育涉及多种物质的代谢与积累,研究番茄果实发育及调控机制具有重要的运用价值及科学意义。
MYB转录因子家族是植物中最大的转录因子家族之一,参与调控植物体的多种生理代谢过程,如植物形态发育、色素代谢、生物及非生物胁迫等,在植物的生长发育及代谢中具有重要的功能。
2020年5月16日,Plant Physiology在线发表了重庆大学生命科学学院邓伟教授课题组题为“SlMYB72 regulates the metabolism of chlorophylls, carotenoids, and flavonoids in tomato fruit”的研究论文。本研究首次发现,SlMYB72转录因子可直接调控番茄果实中叶绿素、类胡萝卜素、类黄酮等多种色素的代谢与积累。
本次研究通过调控SlMYB72在番茄中的表达水平,发现抑制SlMYB72的表达之后转基因株系果实着色不均匀。在绿果阶段表现为深绿色斑点,而在红果阶段转变为淡黄色斑点。通过透射电镜观察发现,在干扰株系中果实叶绿体及有色体数量增加同时体积变大。进一步研究发现,SlMYB72能够直接调控叶绿素、类胡萝卜素及类黄酮相关基因的表达,进而调控叶绿素、类胡萝卜素、类黄酮等色素的代谢。该研究的第一作者为博士研究生武孟波。重庆大学生命科学学院邓伟教授为通讯作者,此外研究生许欣、胡晓炜等参与了该工作。该工作得到了国家自然科学基金,十三五重点研发计划课题的资助。