所（园）在揭示特色小浆果果实呈色机理研究方面取得重要进展
近期，果樹研究中心黑莓研究與利用項目組在特色小漿果果實著色呈色機理、花青素合成調控與潛在機制研究方面取得重要進展。相關成果以“Integrated transcriptomics and metabolomics analysis unveil flavonoid and anthocyanin metabolism in pink and blue blueberry cultivars” 、“Research progress in understanding the biosynthesis and regulation of plant anthocyanins”、 “Known and potential health benefits and mechanisms of blueberry anthocyanins: a review”發表在SCI期刊Scientia Horticulturae（中科院2區top）、Food Bioscience（中科院2區）上。黑莓研究與利用項目組張春紅、吳雅瓊為論文第一作者，吳文龍研究員和李維林研究員為論文通訊作者。研究得到江蘇省種業振興“揭榜掛帥”項目（JBGS[2021]021）、國家自然科學基金（32170377）、中央林業財政推廣資金項目（蘇[2021]TG08）等的資助。
黑莓和藍莓均為FAO推薦的健康食品，源于其深色果實富含黃酮、花青素等多種抗氧化物質?；ㄇ嗨厥且环N天然的食用色素，其含量和組成決定著植物的花和果實呈紅色、紫色、藍色和黑色。盡管花青素在小漿果著色和行使抗氧化功能方面起關鍵作用，但關于黑莓藍莓等特色小漿果花青素合成調控模式及果實花青素與著色調控關系機理研究尚少見報道。
為此，研究對黑莓藍莓等植物中花青素生物合成途徑及其主要結構基因進行概述，分析影響花青素合成的重要轉錄因子和小RNA的功能，繼而對藍莓花青素主要種類、化學結構、基本功能、有益作用和合成調控模式及其潛在分子機理進行系統綜述揭示。進一步研究了藍莓花青素生物合成和果實著色機理，對果皮紅色和藍色藍莓栽培品種的不同著色期果實進行代謝組學和轉錄組學綜合分析?；诜前邢騆C-MS分析在4個比較組中共得到104種黃酮類差異代謝物，其中有8種差異倍數在30倍以上?；诨ㄉ瞻邢虼x組分析，在成熟果實中鑒定出的48種花青素差異物質多數在藍色果實中上調，其中錦葵素-3-O-葡萄糖苷、錦葵素-3-O-半乳糖苷、飛燕草素-3-O-葡萄糖苷為藍色果實色素沉著的特異成分，而矮牽牛素-3-O-阿拉伯糖苷、矢車菊素-3-O-阿拉伯糖苷為紅色果實色素沉著的特異成分，飛燕草素-3-O-半乳糖苷和矢車菊素-3-O-半乳糖苷為藍色和紅色色素的共有成分。轉錄組分析表明，藍色果實中多數花青素生物合成基因的表達水平較高，有30個結構基因、11個MYBs和4個bHLHs轉錄因子參與了花青素生物合成調控。這些結果不僅基于花青素組分解釋了藍莓果實呈色的差異，也為未來藍莓花青素的合成調控以及靶向開發利用提供了基礎。
圖1 植物花青素生物合成途徑和基本結構
圖2 藍莓果實不同呈色的差異基因表達模式和花色苷物質差異基礎
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https://doi.org/10.1016/j.scienta.2023.112798
