遗传研究揭示了桑树花青素丰富性的关键

一项研究揭示了桑椹花青素含量的遗传秘密，阐明了决定果实颜色和营养品质的调控机制。通过组装和分析两个不同桑树品种的基因组，研究人员确定了关键的遗传变异和MaVHAG3在花青素积累中的关键作用，为增强果实性状提供了生物技术蓝图

桑椹因其鲜艳的颜色、营养价值和潜在的健康益处而闻名。花青素是紫色桑椹的主要色素，以其抗氧化特性和对人体健康的作用而闻名。然而，由于桑椹果实基因组的复杂性，理解桑椹花青素调控的遗传基础一直具有挑战性。基于这些挑战，迫切需要深入研究，以更好地理解和操纵桑椹果实色素沉着

2024年4月23日，中国重庆西南大学的研究人员在《园艺研究》上发表了一项关键研究。该团队为两个桑树品种“中桑5801”（高花青素）和“珍珠白”（低花青素）生成了单倍型解析的基因组组装。他们的综合分析确定了桑椹花青素含量的关键基因和调控机制，为桑椹品种的遗传增强铺平了道路

该研究涉及对“中桑5801”（ZS5801）和“珍珠白”（ZZB）的基因组进行测序，然后对它们的基因组和转录组数据进行详细的比较分析。研究人员确定了MaVHAG3，一种液泡型H+-ATP酶G3亚基基因，在花青素积累中起着至关重要的作用

通过比较不同发育阶段的基因表达，他们发现ZS5801的花青素和黄酮类化合物水平明显高于ZZB。该分析还揭示了黄酮醇合酶（FLS）和二氢黄酮醇4-还原酶（DFR）基因的扩增和收缩，这些基因影响花青素生物合成途径中的碳流。这些发现突显了调节桑椹果实颜色的复杂遗传和分子过程

通讯作者赵博士评论道：“我们的研究提供了对控制桑椹花青素含量的遗传和分子机制的全面理解。这些见解对于开发具有增强营养和美学品质的新品种至关重要。我们产生的高质量基因组组装将为未来的研究和育种计划提供宝贵的资源。”

这项研究的结果对农业和食品工业具有重要意义。通过了解花青素调控的遗传基础，育种者可以开发出花青素含量更高的桑树品种，从而使果实具有更好的营养状况和健康益处

此外，增强的色素沉着特性可以提高桑产品的市场吸引力。这项研究还为其他水果作物的进一步研究奠定了基础，有可能在园艺和生物技术中得到更广泛的应用 More information: Zhongqiang Xia et al, Haplotype-resolved chromosomal-level genome assembly reveals regulatory variations in mulberry fruit anthocyanin content, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae120

Journal information: Horticulture Research