近日，New Phytologist期刊在线发表了题为“The red-flesh of kiwifruit is differentially controlled by specific activation-repression systems”的研究论文。论文由浙江大学农学院与新西兰植物与食品研究所、福建农林大学等单位共同合作完成，浙江大学为论文的第一完成单位。果实色泽是重要的果实品质之一，猕猴桃自然资源丰富，果实色泽多样化，红肉/红心猕猴桃主要是由花青苷积累导致的。花青苷是自然界中广泛分布的一种色素，对植物和人体健康有重要作用。目前，在猕猴桃中已经鉴定出多个MYB转录因子具有诱导花青苷合成的潜能，但是它们在猕猴桃果实中的真实调控效应尚未明确，且红肉/红心猕猴桃形成的分子机制也不明确。
图1 MYB10/MYB110过量表达猕猴桃果实
该研究通过转录组分析筛选出红心猕猴桃中花青苷合成的关键调控因子MYB10，并将红肉猕猴桃中发现的MYB110一起进行遗传转化，获得转基因猕猴桃果实，分别呈现了红心（MYB10）和红肉（MYB110）的表型。全基因组复制事件（WGD）分析发现，MYB10和MYB110可能来源于同一祖先，并在进化过程中出现亚功能化。蛋白结构和瞬时表达分析，发现MYB110蛋白N端的一段序列对增强花青苷积累有重要作用。结合小RNA组分析，发现MYB110受到phasiRNA Ac-TAS4 D4(-)的特异性调控（MYB10不受调控），且过量表达MYB110m的猕猴桃愈伤组织具有更强的花青苷合成能力。尽管MYB10逃避了Ac-TAS4 D4(-) 的剪切，但是基因表达在外果肉中受到miR156/miR160/miR171/miR394靶基因的抑制。该研究通过稳定的遗传转化和分子生物学手段，揭示了红肉/红心猕猴桃形成的关键调控通路。
该论文的第一作者为王文球博士，通讯作者为殷学仁教授和Andrew Allan教授，同时，福建农林大学曾黎辉教授、新西兰植物与食品研究所Sarah Moss、Richard Espley、Tianchi Wang、Kui Lin-Wang、Kathy Schwinn、浙江大学博士研究生傅蓓凌等指导/参与了相关研究工作。研究得到了国家重点研发项目（2018YFD1000200）、国家自然科学基金（32102344）、浙江省重点研发项目（2021C02015）、浙江省育种专项（2021C02066-8）和中国博士后派出项目计划（2020107）的支持。
图2 MYB诱导果实花青苷合成的激活-抑制系统
