近日，山东省农业科学院果树所干果育种与栽培创新团队在Journal of Integrative Agriculture（IF=4.8中科院一区Top）发表了题为“JrATHB-12 mediates JrMYB113 and JrMYB27 to control the anthocyanin levels in different types of red walnut”的研究论文。
目前世界范围内已知两种类型红核桃，一种为果皮、核仁种皮均为红色（R1型）；另一种为果皮青绿色、核仁种皮为红色（R2型）。红核桃不仅遗传多样性丰富，而且富含花青苷等保健成分，是核桃育种中稀有且珍贵的资源，市场前景广阔。然而，关于红核桃着色机制目前尚未见报道。该研究以R1和R2型红核桃为试材，通过靶向代谢组和转录组联合分析鉴定矢车菊素类糖苷为两种类型红核桃主要的花青苷，R1型主要为矢车菊素-3-O-半乳糖苷，而R2型中矢车菊素-3-O-半乳糖苷，矢车菊素-3-O-阿拉伯糖苷，矢车菊素-3-O-葡萄糖苷均占有一定比例；并初步筛选到LDOX-2和LDOX-3分别为R1型和R2型红核桃花青苷合成关键结构基因。
进一步利用病毒载体介导的瞬时转化及蛋白-蛋白、蛋白-DNA互作等生化技术推导出新颖的花青苷调控模式：即JrMYB27能通过调控LDOX-2的表达从而控制R1型红核桃果皮和种皮着色；JrMYB113能通过调控LDOX-3和UAGT-3的表达从而控制R2型红核桃种皮着色，然而果皮中高表达的HD-Zip转录因子JrATHB-12能特异性结合并抑制JrMYB113的表达，从而导致R2型果皮不着色。研究结果为培育营养保健型（富含花青苷）核桃品种提供理论依据。
果树所干果育种与栽培创新团队许海峰助理研究员为该论文第一作者，陈新研究员为通讯作者，中国林科院林业研究所张俊佩研究员为共同通讯作者，新疆塔里木大学张锐教授参与该项目研究工作。该研究得到了“十四五”国家重点研发计划课题（2022YFD2200402），山东省农业良种工程（2020LZGC009）和山东省果品产业技术体系（SDAIT-06-01）等项目的支持。（撰写：许海峰 核稿：沈广宁）
日期：2024-08-26
