北京市農林科學院揭示SlIDI1參與番茄類胡蘿卜素合成的分子機制

北京市農林科學院蔬菜研究所與中國科學院遺傳與發育生物學研究所合作首次證實了異戊烯基焦磷酸異構酶基因SlIDI1通過可變轉錄、可變剪切以及負反饋效應等方式參與番茄果實類胡蘿卜素合成調控，為深入解析番茄果實類胡蘿卜素調控網絡奠定了分子基礎。相關研究成果于2022年1月在線發表在《Horticulture Research》上。

CRISPR/Cas9敲除和轉基因互補實驗驗證了SlIDI1是番茄果實類胡蘿卜素調控的關鍵基因，該基因編碼異戊烯基焦磷酸異構酶，負責類胡蘿卜素合成前體物質異戊烯焦磷酸和二甲基丙烯焦磷酸之間的轉換。亞細胞定位分析表明，SlIDI1主要存在于質體內，其N端59個氨基酸是決定質體定位的關鍵序列。SlIDI1通過可變轉錄和可變剪切形成多個截短型轉錄本，部分轉錄本缺失定位序列而無法進入質體。進一步分析發現，SlIDI1突變導致類胡蘿卜素合成路徑下游的β-胡蘿卜素羥化酶基因SlBCH1表達量明顯降低，β-胡蘿卜素分解代謝受到抑制，從而呈現獨特的橙色。