揭示在硝酸鹽缺乏條件下MdBT2調控蘋果花青苷積累的分子機制

（2021.2.2 園藝研究）

蘋果果實的色澤是重要的外觀品質，直接影響果實的食用和市場價值。蘋果果皮的顏色主要由花青苷含量決定，其中氮是影響花青苷合成的一個重要的環境因子。前期研究發現，硝酸鹽響應的BTB-TAZ蛋白MdBT2負調控花青苷的積累。在充足的的硝酸鹽條件下，MdBT2可以介導MdMYB1的泛素化降解，從而抑制花青素積累。然而，在硝酸鹽缺乏的條件下，MdBT2被調控的分子機制尚不清楚。

近日，Horticulture Research在線發表了山東農業大學園藝學院郝玉金教授團隊題為The apple 14-3-3 protein MdGRF11 interacts with the BTB protein MdBT2 to regulate nitrate deficiency-induced anthocyanin accumulation的研究論文。

該研究發現硝酸鹽缺乏抑制了MdBT2在轉錄及翻譯后水平的表達。酵母雙雜、蛋白pull-down和BiFC實驗證實MdBT2和14-3-3蛋白MdGRF11相互作用，進一步的體外體內蛋白降解實驗以及泛素化實驗表明MdGRF11促進了MdBT2的泛素化降解，從而解除MdBT2對下游靶蛋白MdMYB1的抑制，進而誘導了花青苷的積累。

綜上所述，該研究表明14-3-3蛋白在硝酸鹽缺乏誘導的花青素積累中發揮關鍵作用。這項研究結果豐富了缺氮誘導花青苷生物合成的調控網絡，并為蘋果果實品質遺傳改良提供了理論基礎。

山東農業大學園藝學院博士生任怡然為該文第一作者，郝玉金教授為該文通訊作者。該研究得到了國家重點研發計劃（2018YFD1000200）、國家自然科學基金（31772288， 31972378）和云南省科技項目（2019ZG002-1-03）的資助。