近日，園藝科學與工程學院馮守千教授課題組在The Plant Journal發(fā)表了題為"High Temperature-Induced MdGATA15Reduces Anthocyanin Accumulation in Apple Peels"的研究論文。已畢業(yè)碩士研究生房月為第一作者，碩士生劉春帆、吳志蒙、李麗仙、徐同堯、王通以及馬華鷹副教授參與了此項工作，馮守千教授為該文的通訊作者。植保學院的張強副教授提供了基因編輯載體和技術指導。

全球變暖導致高溫天氣頻發(fā)，對水果的色澤和品質產生了顯著影響。因此，挖掘具有調控花青苷代謝功能的重要高溫響應基因具有潛在的應用價值。GATA是植物響應高溫信號的重要轉錄因子，但其在高溫抑制水果花青苷積累中的作用尚不明確。

本研究發(fā)現，蘋果MdGATA15對高溫信號表現出強烈的響應，并與花青苷合成及轉運基因的表達密切相關。進一步分析表明，MdGATA15能直接結合花青苷正調控基因MdMYB11、結構基因MdANS以及轉運基因MdGSTF12的啟動子，抑制它們的表達。同時，MdGATA15結合花青苷負調控基因MdMYB308的啟動子，促進其表達。此外，MdGATA15還與高溫響應核心調控因子MdPIF4-Like3相互作用，增強其自身表達及調控功能。

高溫誘導MdGATA15抑制蘋果花青苷積累的調控模式

通過以上調控途徑，MdGATA15在高溫條件下對蘋果花青苷積累發(fā)揮了關鍵作用。本研究揭示了蘋果在高溫脅迫下色素代謝調控的新機制，為推動耐高溫、易著色優(yōu)良品種的選育提供了基因靶點和理論基礎，這些發(fā)現有助于提升蘋果的品質和適應性，對應對全球變暖帶來的蘋果產業(yè)挑戰(zhàn)具有潛在的應用價值。本研究得到了國家重點研發(fā)計劃項目的資助。

馮守千課題組長期致力于研究高溫對蘋果著色的影響及調控。課題組構建了高溫抑制蘋果花青苷合成的轉錄調控網絡，篩選出了核心調控基因MdLBD37、MdBZR1和MdGATA15（International Journal of Molecular Sciences, 2022），解析了MdLBD37與MdBZR1之間的反饋調節(jié)環(huán)抑制花青苷合成的機制（Plant Science, 2025），明確了MdGATA15在高溫條件下抑制蘋果花青苷合成的調控途徑（The Plant Journal, 2025）。這些研究為深入理解高溫條件下果實著色的調控機制提供了重要的分子基礎。

http://dx.doi.org/10.1111/tpj.70381

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波