近核紅是桃特有的現象，其性狀表現為在果實發育的后期，靠近果核處果肉花青苷積累變紅，這種性狀不利于罐裝桃產業的發展。然而，近核紅性狀是如何產生的尚不清楚。近日，武漢植物園果樹分子育種學科組發現了近核紅性狀形成的重要基因PpHY5并闡明其導致果肉變紅的分子機理，研究成果以“PpHY5 is involved in anthocyanin coloration in the peach flesh surrounding the stone”為題發表于國際著名期刊The Plant Journal。
研究采用比較轉錄組方法挖掘調控桃近核紅性狀形成的重要基因PpHY5，通過酵母雙雜交篩庫得到其關鍵的協同因子PpBBX10，PpHY5在PpBBX10的協同下促進桃果實PpMYB10.1基因的轉錄激活。然而，靠近果核處果肉始終處于黑暗條件下，前人的研究表明E3泛素連接酶COP1在黑暗環境中通過與花青苷正調節因子HY5以及MYB10等靶蛋白互作，抑制花青苷的積累。基于PpCOP1與PpHY5和PpMYB10.1的相互作用并未導致靠近果核處果肉花青苷積累受阻以及PpHY5和PpMYB10.1基因表達在近核紅形成過程中反而上調這一事實，暗示上游可能存在未知的調節因子既參與對PpCOP1功能的調節，還參與對PpHY5基因的轉錄調控（圖1）。
武漢植物園助理研究員趙磊為論文第一作者，武漢植物園韓月彭研究員為通訊作者，湖北省農科院果樹茶葉研究所何華平研究員、王富榮副研究員以及西北農林科技大學園藝學院趙彩平教授等參與了該項研究。本工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金項目和國家現代農業產業技術體系和湖北洪山實驗室項目的資助。
圖1 PpHY5參與桃近核紅性狀形成的分子機制
