轉(zhuǎn)錄組分析揭示光誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子StMYB113調(diào)控馬鈴薯塊莖表皮葉綠素合成

趙喜娟劉圣宣劉騰飛鄭 潔杜 鵑胡新喜宋波濤,*何長征,*

1湖南省蔬菜生物學(xué)重點實驗室 / 園藝作物種質(zhì)創(chuàng)新與新品種選育研究中心 / 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué), 湖南長沙 410128;2農(nóng)業(yè)農(nóng)村部馬鈴薯生物學(xué)與生物技術(shù)重點實驗室 / 園藝植物生物學(xué)教育部重點實驗室 / 華中農(nóng)業(yè)大學(xué), 湖北武漢 430070

馬鈴薯(Solanum tuberosumL.)是茄科茄屬的一年生草本植物, 是糧、菜、飼和工業(yè)原料兼用作物。2020年FAO統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明我國已經(jīng)是世界第一馬鈴薯生產(chǎn)和消費國。馬鈴薯可加工成馬鈴薯淀粉、薯片、薯條等產(chǎn)品, 但主要食用形式仍是鮮食[1]。鮮薯在采后運輸及銷售過程中難以避免地受光照影響表皮發(fā)生綠化, 從而降低消費者購買興趣[2], 這直接導(dǎo)致塊莖安全品質(zhì)下降以及經(jīng)營者的經(jīng)濟(jì)損失。

馬鈴薯綠化的本質(zhì)是光照條件下塊莖表皮下方薄壁組織細(xì)胞內(nèi)形成成熟葉綠體, 并合成葉綠素的過程。葉綠素是一種具有四吡咯環(huán)結(jié)構(gòu)的植物色素[3], 在植物中的合成起始于δ-氨基酮戊酸(δ-aminolevulinic acid, ALA)在多種酶的催化作用下合成葉綠素。光照是影響馬鈴薯塊莖綠化以及葉綠素合成的一個重要因素。在光照條件下, 原葉綠素酸酯在光依賴性原葉綠素酸酯氧化還原酶(light-dependent protochlorophyllide oxidoreductase,LPOR)的催化作用下合成葉綠素酸酯, 從而進(jìn)入下游的合成代謝。Okamoto等[4]比較了馬鈴薯綠化敏感品種“King Edward”在不同波長光源(紅、藍(lán)、白和遠(yuǎn)紅光)下塊莖中的葉綠素含量差異, 并檢測了在不同光源下的HEMA1、GSA、CHLH和GUN4等4種葉綠素合成關(guān)鍵基因的表達(dá)量, 結(jié)果表明葉綠素的生物合成可能受到光敏色素和隱花色素的調(diào)控。……