张丽课题组揭示心里美萝卜花青苷合成的新机制

2020年2月，《Journal of Experimental Botany》在线发表了北京市农林科学院蔬菜中心张丽课题组题为“Transposon-induced methylation of theRsMYB1promoter disturbs the anthocyanin accumulation in red-fleshed radish (Raphanus sativusL.)”的研究论文，初步揭示了心里美萝卜肉质根花青苷积累和白肉突变体出现的分子机制，为选育100%血红瓤率的心里美萝卜奠定了基础。

团队利用QTL-seq结合转录组分析获得控制心里美萝卜花青苷积累的关键基因RsMYB1。序列分析表明：在红肉野生型和白肉突变体中，该基因没有核苷酸序列的差异，且在RsMYB1启动子上游存在7 372 bp的CACTA类型转座子插入。通过调查CACTA转座子在111份萝卜种质中的分布，揭示了该CACTA转座子对于心里美萝卜红肉形成必不可少。甲基化分析表明：CACTA转座子在红肉和白肉材料中均有较高的甲基化水平，但RsMYB1基因启动子的甲基化水平白肉材料明显高于红肉材料。愈伤组织过表达和VIGS互补试验验证了RsMYB1基因的功能，去甲基化试剂5-azaC处理白肉突变体能够部分恢复花青苷的积累。综上，研究人员认为RsMYB1启动子区域的CACTA转座子插入在心里美萝卜肉色形成中发挥重要作用，同时高度甲基化的转座子扩散到RsMYB1启动子区域，使该基因的表达受到抑制，阻断花青苷的合成，形成白肉突变体。