近日，New Phytologist期刊線上發表了題為“The red-flesh of kiwifruit is differentially controlled by specific activation-repression systems”的研究論文。論文由浙江大學農學院與紐西蘭植物與食品研究所、福建農林大學等組織共同合作完成，浙江大學為論文的第一完成單位。果實色澤是重要的果實品質之一，奇異果自然資源豐富，果實色澤多樣化，紅肉/紅心奇異果主要是由花青苷積累導致的。花青苷是自然界中廣泛分佈的一種色素，對植物和人體健康有重要作用。現時，在奇異果中已經鑒定出多個MYB轉錄因數具有誘導花青苷合成的潜能，但是它們在奇異果果實中的真實調控效應尚未明確，且紅肉/紅心奇異果形成的分子機制也不明確。
圖1MYB10/MYB110過量表達奇異果果實
該研究通過轉錄組分析篩選出紅心奇異果中花青苷合成的關鍵調控因數MYB10，並將紅肉奇異果中發現的MYB110一起進行遺傳轉化，獲得轉基因奇異果果實，分別呈現了紅心（MYB10）和紅肉（MYB110）的錶型。全基因組複製事件（WGD）分析發現，MYB10和MYB110可能來源於同一祖先，並在進化過程中出現亞功能化。蛋白結構和暫態表達分析，發現MYB110蛋白N端的一段序列對增强花青苷積累有重要作用。結合小RNA組分析，發現MYB110受到phasiRNA Ac-TAS4 D4（-）的特异性調控（MYB10不受調控），且過量表達MYB110m的奇異果愈傷組織具有更强的花青苷合成能力。儘管MYB10逃避了Ac-TAS4 D4（-）的剪切，但是基因表達在外果肉中受到miR156/miR160/miR171/miR394靶基因的抑制。該研究通過穩定的遺傳轉化和分子生物學手段，揭示了紅肉/紅心奇異果形成的關鍵調控通路。
該論文的第一作者為王文球博士，通訊作者為殷學仁教授和Andrew Allan教授，同時，福建農林大學曾黎輝教授、紐西蘭植物與食品研究所Sarah Moss、Richard Espley、Tianchi Wang、Kui Lin-Wang、Kathy Schwinn、浙江大學博士研究生傅蓓淩等指導/參與了相關研究工作。研究得到了國家重點研發項目（2018YFD1000200）、國家自然科學基金（32102344）、浙江省重點研發項目（2021C02015）、浙江省育種專項（2021C02066-8）和中國博士後派出項目計畫（2020107）的支持。
圖2 MYB誘導果實花青苷合成的啟動-抑制系統