科学家发现菠萝皮着色背后的分子机制

菠萝皮的颜色，尤其是红色，显著提高了其商业和美学价值。然而，驱动这一性状的遗传机制尚不清楚，这使红皮肤品种的育种工作变得更加复杂

之前的研究已经确定了参与花青素合成的各种基因，但它们的确切调控作用尚不清楚。由于这些挑战，深入调查影响菠萝皮着色的遗传因素对于开发满足市场需求的高质量品种至关重要

来自华南农业大学、中国热带农业科学院热带作物遗传资源研究所和广东生态工程技术学院的研究人员于2024年4月25日在《园艺研究》上发表了他们的发现

该研究调查了转录因子AcMYB266通过促进花青素合成在调节菠萝皮红色中的作用。这一发现为果皮色素沉着背后的遗传机制提供了新的见解，对培育红皮菠萝品种具有重要意义

研究小组确定AcMYB266是菠萝皮中特异性表达的关键转录因子，调节花青素积累。通过在菠萝、拟南芥和烟草中的转基因实验，他们证明AcMYB266的过表达会导致花青素水平升高，从而导致红色色素沉着

该研究还发现，AcMYB266启动子序列的变异导致了在各种菠萝品种中观察到的不同红色模式。值得注意的是，AcMYB266是Ananas物种中一个独特基因簇的一部分，该基因簇包括调节不同组织（如叶子和花瓣）中花青素合成的其他MYB基因

这个基因簇代表了基因复制后亚功能化的一个有趣案例，其中每个基因都进化到调节特定组织中花青素的积累。这些发现为培育优质红皮菠萝品种提供了宝贵的见解

该研究的研究人员之一Chengjie Chen博士表示：“我们对AcMYB266的发现为菠萝花青素积累的遗传调控提供了宝贵的见解。这不仅加深了我们对果实颜色的理解，也为旨在生产高质量红皮菠萝品种的育种计划开辟了新的途径。”

AcMYB2六十六的鉴定及其在花青素积累中的作用对菠萝育种具有重要意义。通过操纵这一基因，可以开发出具有更高美学和营养价值的新菠萝品种，满足市场需求和消费者偏好

这项研究也为探索其他植物物种的基因亚功能化提供了一个模型，可能会带来更广泛的农业进步 More information: Wei Zhang et al, AcMYB266, a key regulator of the red coloration in pineapple peel: a case of subfunctionalization in tandem duplicated genes, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae116

Journal information: Horticulture Research