研究發現番茄果實中葉綠素代謝調節基因

番茄果實成熟過程中伴隨著葉綠素的降解，類胡蘿卜素和類黃酮的積累。 來自重慶大學的科研團隊在研究中發現，SlMYB72 基因在調節葉綠素、 類胡蘿卜素和類黃酮代謝方面具有重要作用， 為園藝作物改善果實營養提供了潛在的靶點。 相關成果近日發表在《植物生理學》雜志。

番茄基因SlMYB72 屬于轉錄因子R2R3-MYB 亞家族，位于細胞核內，具有轉錄激活活性。 科研團隊發現，SlMYB72基因的下調導致果實顏色不均勻，即在未成熟和成熟的綠色果實上出現深綠色斑點，而在紅色果實上出現黃色斑點。

科研團隊指出，SlMYB72 基因的下調增加了果實中葉綠素的積累、葉綠體的發生發育和光合作用速率。 這種下調降低了番茄紅素含量，促進了β-胡蘿卜素的產生和生色體的發育，增加了果實中類黃酮的積累。

轉錄組測序技術（RNA-seq）分析顯示，SlMYB72 基因的下調改變了葉綠素、類胡蘿卜素和類黃酮生物合成相關基因的表達水平。SlMYB72 基因蛋白與生長素應答因子SlARF4 相互作用。SlMYB72 基因直接靶向原葉綠體還原酶（POR）、Mg 螯合酶、H 亞基（CHLH）等，從而調控葉綠素生物合成和葉綠體發育。

SlMYB72 基因還直接與植物烯合酶（PSY）、胡蘿卜素異構酶（ZISO）和番茄紅素β 環化酶（LCYB）基因結合，調控類胡蘿卜素的生物合成。

此外，SlMYB72 基因直接靶向4-香豆酸-CoA 連接酶（4CL）和查爾酮合成酶（CHS）基因，調控類黃酮和酚酸的生物合成。

而RNAi-SlMYB72 果實顏色表型不均，是由于SlMYB72 基因不均和葉綠素、類胡蘿卜素和類黃酮生物合成基因表達不均所致。

上述研究發現，揭示了番茄果實中SlMYB72 基因的一系列重要調控作用，為園藝作物改善果實營養提供了潛在的靶點。