近日，园艺学院设施农业生物与环境工程研究团队胡晓辉课题组在《The Plant Journal》上在线发表题为“The bZIP transcription factor SlAREB1 regulates anthocyanin biosynthesis in response to low temperature in tomato”的研究论文。该研究揭示了植物激素ABA参与低温下番茄幼苗花青素合成的作用机制。

花青素又称花色素，是一种水溶性植物天然色素，广泛存在于花、茎、叶和果实中，其在细胞质中合成，之后再转至液泡储存。花青素具有强效抗氧化和清除自由基的功能，是一类保护植物免受生物和非生物胁迫的重要次生代谢产物。转录因子（TFs）和结构基因（SGs）共同调控花青素的生物合成。另外，不利环境低温和植物激素ABA是诱导花青素合成的两个主要因素。然而，ABA在低温环境下对番茄花青素生物合成的调控分子机制在很大程度上仍不明确。长期以来，低温和脱落酸（ABA）都被认为是诱导植物花青素合成的两个主要因素。然而，它们在调控番茄幼苗花青素生物合成中的潜在关系尚不清楚。

该研究结果显示，转录因子SlAREB1通过ABA依赖途径参与了番茄幼苗的低温响应，并且这一过程需要一定的温度范围。过表达SlAREB1增强了花青素相关基因的表达和花青素积累，特别是在低温条件下，而沉默SlAREB1则显著降低了基因表达和花青素积累。

图SlAREB1参与了低温诱导的番茄幼苗花青素的生物合成

进一步研究发现，SlAREB1与花青素合成基因SlDFR和SlF3‘5’H的启动子之间存在直接结合，通过调控它们的表达进而调节花青素产生。因此，SlAREB1在低温条件下通过ABA依赖性途径调节番茄幼苗中花青素的生物合成。该发现增加了课题组对低温、ABA和花青素调控网络的认知，并从理论视角进一步丰富了番茄花青素合成相关的遗传资源。

园艺学院胡晓辉教授为论文通讯作者，已毕业博士研究生徐子健为论文第一作者。该研究得到了陕西省科技创新团队（2021TD-34）、国家现代农业产业技术体系（CARS-23-D06）和国家重点研发计划（2019YFD1001900）的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1111/tpj.16224

编辑：张晴

终审：徐海