葡萄白藜芦醇合成调控机制的研究进展

来源：植物研究所2022年10月24日10:33

白藜芦醇是一种具有二苯乙烯结构的多酚化合物，能提高植物抵抗生物和非生物胁迫的能力，对人体也有保健作用。葡萄是少数能合成白藜芦醇的植物之一，也是天然白藜芦醇的重要来源。

白藜芦醇是一种具有二苯乙烯结构的多酚化合物，能提高植物抵抗生物和非生物胁迫的能力，对人体也有保健作用。葡萄是少数能合成白藜芦醇的植物之一，也是天然白藜芦醇的重要来源。但大部分葡萄品种中白藜芦醇含量较低，难以满足市场需求。白藜芦醇的合成不仅与葡萄本身的遗传背景有关，还受到外界环境因素的影响。芪合酶STS是白藜芦醇合成的关键酶，但对STS基因表达的精细调控机制，尤其是对环境的响应机制知之甚少。

R & amp中国科学院植物研究所葡萄与葡萄酒科学d团队通过酵母筛选文库，首次鉴定出对白藜芦醇合成有负调控作用的R2R3-MYB转录因子MYB30。MYB30和报道的正调节因子MYB14可竞争性结合STS15/21启动子。葡萄受到紫外光照射后，MYB30和MYB14的表达分别下调和上调，导致STS15/21启动子中积累了大量的正调控因子，STS15/21的上调促进了白藜芦醇的合成。然而，当白藜芦醇积累到一定量时，白藜芦醇诱导的WRKY8转录因子被激活，可以上调MYB30的表达水平，下调MYB14的表达水平，其N端可以与MYB30和MYB14的DNA结合域相互作用，导致STS15/21表达下调，白藜芦醇合成减少。由MYB14-WRKY8-MYB30组成的激活抑制分子模块揭示了葡萄白藜芦醇合成的自平衡机制。同时，该模型在一定程度上解释了不同葡萄品种间白藜芦醇含量差异的可能机制。该研究为利用基因工程手段生产白藜芦醇和培育高含量白藜芦醇的葡萄品种奠定了理论基础。

相关研究成果在线发表在《植物细胞》上。来自肯塔基州立大学/中国科学院华南植物园的研究人员参与了这项研究。本研究得到了国家重点研究发展计划、中科院战略性先导科技项目和国家的支持。

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