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(zhì)產(chǎn)生了顯著影響。因此，挖掘具有調(diào)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(zhuǎn)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(xiàn)，蘋果MdGATA15對高溫信號表現(xiàn)出強烈的響應，并與花青苷合成及轉(zhuǎn)運基因的表達密切相關。進一步分析表明，MdGATA15能直接結(jié)合花青苷正調(diào)控基因MdMYB11、結(jié)構基因MdANS以及轉(zhuǎn)運基因MdGSTF12的啟動子，抑制它們的表達。同時，MdGATA15結(jié)合花青苷負調(diào)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(diào)控因子MdPIF4-Like3相互作用，增強其自身表達及調(diào)控功能。

高溫誘導MdGATA15抑制蘋果花青苷積累的調(diào)控模式

通過以上調(diào)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(diào)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(xiàn)有助于提升蘋果的品質(zhì)和適應性，對應對全球變暖帶來的蘋果產(chǎn)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(diào)控。課題組構建了高溫抑制蘋果花青苷合成的轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡，篩選出了核心調(diào)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(diào)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(diào)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(diào)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