科研人員揭示調控草莓果實丁香酚代謝分子機制

近日，安徽農業大學園藝學院草莓研究團隊在國際植物科學領域重要期刊《植物生理學》(Plant Physiology)發表研究論文，揭示了FaMYB63調控草莓果實丁香酚代謝的分子機制。

丁香酚是廣泛存在于植物花和成熟果實中一類重要的苯環型/苯丙酸類揮發物，具有多種生物學效應和醫療保健功能。丁香酚可以吸引生物傳粉和傳播種子，防御食草動物，也可以作為保護劑防御病原菌等寄生生物的侵襲;丁香酚還具有抗氧化、抗菌、抗蟲和調味等功能，受到研究者的密切關注。同時，丁香酚是草莓果實香氣的關鍵組分，但在八倍體栽培草莓果實中含量顯著低于二倍體野生型草莓。迄今，丁香酚的生物合成途徑在植物中已基本清楚，大多數被鑒定的苯丙素途徑調控因子已被驗證在草莓果實發育后期的成熟階段發揮作用，而在大綠果期草莓果實中丁香酚含量較高，但尚不清楚該階段丁香酚積累是如何被轉錄調控的。

在草莓中，丁香酚合酶編碼基因FaEGS1和FaEGS2以及肉桂醇脫氫酶編碼基因FaCAD1對于丁香酚的產生至關重要。FaEGS1和FaEGS2主要分別在草莓綠果期和成熟期果實中表達。本研究為鑒定參與調控FaEGS1的轉錄因子，利用FaEGS1啟動子為誘餌進行酵母單雜篩選，并對其篩選結果中一個R2R3-MYB轉錄因子FaMYB63進行進一步研究。FaMYB63定位于細胞核，RT-qPCR分析表明，FaMYB63表達具有組織和階段特異性，并與草莓果實發育期間的丁香酚含量相一致，且被脫落酸(ABA)抑制和生長素(IAA)激活。FaMYB63過表達和RNAi介導的沉默導致丁香酚合成基因FaEGS1、FaEGS2和FaCAD1的轉錄水平發生顯著變化，進而影響丁香酚積累。EMSA、酵母單雜、GUS活性和雙熒光素酶活性檢測結果表明，FaEOBII和FaMYB10的轉錄同樣受FaMYB63調控，但反之則不然。

總之，這些結果為深入了解草莓丁香酚合成途徑的調控網絡提供了新思路。

該研究得到了國家重點研發計劃、安徽省重點研發計劃和國家自然科學基金的資助。(作者：張晴丹 )

標簽： 科研人員 草莓果實 丁香酚代謝分子機制 生物學效應