BMC Plant Biology | 基于转录组测序和代谢产物分析的粉红草莓花瓣中花青素代谢研究（国人作品）

编译：苏烨，编辑：十九、江舜尧。

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沈阳农业大学园艺学院雷家军教授课题组于2019年10月14日在BMC Plant Biology 期刊发表题目为《Study on cyanidin metabolism in petals of pink-flowered strawberry based on transcriptome sequencing and metabolite analysis》的文章，该研究利用转录组测序深入探究了粉花草莓色素沉着的分子机制，并发现导致草莓花瓣中花青素缺失的重要基因，为培育有价值的粉花草莓品种提供了理论依据。

文章摘要

背景：粉花草莓是由属间（杂交草莓×委陵菜)衍生而来的一种极具发展前景的新型观赏花卉，色泽鲜艳，花期较长，果实可食。它的花色从浅粉红色到红色不等。果实中积累的色素化合物与栽培草莓果实中的相同，但与花中积累的不同。然而，花青素生物合成途径下的转录方式尚未在花瓣着色中得到充分研究。为了深入了解与花青素生物合成相关的调控网络并识别关键基因，研究者对粉花草莓花瓣进行了转录组和代谢组的综合分析。

结果：红色和深粉红色花瓣中的主要色素是花青素，其中花青素是主要化合物。在白花杂种中未检测到花青素。从草莓品种四季红3个发育阶段的红花瓣转录组数据库中，共获得50285个非冗余的基因。在发现的显着差异表达的基因中，有57个基因与花青素或其他类黄酮生物合成相关，其中有241个转录因子家族的差异表达成员对其进行调控，如40个MYBs、47个bHLHs和41个NACs。在综合分析色素化合物与基因表达谱关系的基础上，探讨了粉花草莓中花朵着色机理。基于转录组分析，提出了一种新的假设来解释白花杂种草莓颜色表型的缺乏。FpDFR和FpANS基因的表达方式与花粉深浅不同的粉花草莓杂交种中花青素含量的积累方式相对应。此外，FpANS、FpBZ1和FpUGT75C1基因是导致粉花草莓杂交种白色花瓣中花青素缺失的主要因素。同时，FpFLS和FpDFR基因的竞争作用可能进一步抑制花青素的合成。

结论：本文的研究结果对深入了解花瓣色素沉着的分子机制具有重要意义，并且对于整合新的潜在靶基因以培育有价值的粉花草莓品种提供了有力的理论依据。

文中重要图片说明

图1. 粉花草莓不同花瓣中黄酮类化合物的研究。

图2. 在花瓣发育过程中富集最显著的前20个KEGG通路。

图3. 粉花草莓杂交种花色苷途径基因表达水平的研究。

图4. 不同粉、白两色粉花草莓杂交种(FpMYB1、FpGAMYB、FpMYB11、FpbHLH79、FpbHLH77、FpbHLH148)中转录因子的表达水平。

图5. 建立了白花草莓中花青素消除过程的两种模型

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