研究发现番茄果实中叶绿素代谢调节基因

番茄果实成熟过程中伴随着叶绿素的降解及类胡萝卜素和类黄酮的积累。来自重庆大学的科研团队在研究中发现，SlMYB72基因在调节叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮代谢方面具有重要作用，为园艺作物改善果实营养提供了潜在的靶点。相关成果于2020年5月发表在《植物生理学》杂志。

番茄基因SlMYB72属于转录因子R2R3-MYB亚家族，位于细胞核内，具有转录激活活性。科研团队发现，SlMYB72基因的下调导致果实颜色不均匀，即在未成熟和成熟的绿色果实上出现深绿色斑点，而在红色果实上出现黄色斑点。科研团队指出，SlMYB72基因的下调增加了果实中叶绿素的积累、叶绿体的发生发育和光合作用速率。这种下调降低了番茄红素含量，促进了β-胡萝卜素的产生和生色体的发育，增加了果实中类黄酮的积累。

转录组测序技术（RNA-seq）分析显示，SlMYB72基因的下调改变了叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮生物合成相关基因的表达水平。SlMYB72基因蛋白与生长素应答因子SlARF4相互作用。SlMYB72基因直接靶向原叶绿体还原酶（POR）、Mg螯合酶、H亚基（CHLH）等，从而调控叶绿素生物合成和叶绿体发育。SlMYB72基因还直接与植物烯合酶（PSY）、胡萝卜素异构酶（ZISO）和番茄红素β环化酶（LCYB）基因结合，调控类胡萝卜素的生物合成。此外，SlMYB72基因直接靶向4-香豆酸-CoA连接酶（4CL）和查尔酮合成酶（CHS）基因，调控类黄酮和酚酸的生物合成。而RNAi-SlMYB72果实颜色表型不均，是由于SlMYB72基因不均和叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮生物合成基因表达不均所致。