張麗課題組揭示心里美蘿卜花青苷合成的新機制

2020年2月，《Journal of Experimental Botany》在線發表了北京市農林科學院蔬菜中心張麗課題組題為“Transposon-induced methylation of theRsMYB1promoter disturbs the anthocyanin accumulation in red-fleshed radish (Raphanus sativusL.)”的研究論文，初步揭示了心里美蘿卜肉質根花青苷積累和白肉突變體出現的分子機制，為選育100%血紅瓤率的心里美蘿卜奠定了基礎。

團隊利用QTL-seq結合轉錄組分析獲得控制心里美蘿卜花青苷積累的關鍵基因RsMYB1。序列分析表明：在紅肉野生型和白肉突變體中，該基因沒有核苷酸序列的差異，且在RsMYB1啟動子上游存在7 372 bp的CACTA類型轉座子插入。通過調查CACTA轉座子在111份蘿卜種質中的分布，揭示了該CACTA轉座子對于心里美蘿卜紅肉形成必不可少。甲基化分析表明：CACTA轉座子在紅肉和白肉材料中均有較高的甲基化水平，但RsMYB1基因啟動子的甲基化水平白肉材料明顯高于紅肉材料。愈傷組織過表達和VIGS互補試驗驗證了RsMYB1基因的功能，去甲基化試劑5-azaC處理白肉突變體能夠部分恢復花青苷的積累。綜上，研究人員認為RsMYB1啟動子區域的CACTA轉座子插入在心里美蘿卜肉色形成中發揮重要作用，同時高度甲基化的轉座子擴散到RsMYB1啟動子區域，使該基因的表達受到抑制，阻斷花青苷的合成，形成白肉突變體。