2021年3月24日，The Plant Journal在线发表了山东农业大学郝玉金、由春香教授为共同通讯的题为“Jasmonate induces anthocyanin and proanthocyanidin biosynthesis in apple by mediating the JAZ1-TRB1-MYB9 complex”的研究论文，值得一提的是，第一作者安建平已在该领域发表多篇论文。该研究报道了茉莉酸通过介导JAZ1-TRB1-MYB9复合物诱导苹果中花青素和原花青素的生物合成。 植物花青素和原花青素是种子、叶、花和水果中重要的次生代谢产物，可充当抗氧化剂，有助于清除活性氧和对抗衰老，对人类健康具有重要价值。据报道，花青素和原花青素的生物合成基因的转录受MYB、basic helix-loop-helix（bHLH）以及WD40蛋白的调控。其中，苹果MYB转录因子MdMYB9参与调控茉莉酸（JA）诱导的花青素和原花青素的生物合成，但其潜在分子机制仍有待研究。 本研究，MdMYB9互作蛋白筛选到一个与拟南芥AtTRB1同源的端粒结合蛋白，并将其命名为MdTRB1。随后利用酵母双杂、Pull-down以及双分子荧光互补（BiFC）验证了两者的互作关系，且MdMYB9与MdTRB1的C端特异性互作。 序列对比发现，MdTRB1的N末端包含一个MYB-like DNA结合域。MdTRB1与MdMYB9表达模式类似，均能响应茉莉酸甲酯（MeJA）处理，据此推测MdTRB1也能够参与花青素和原花青素的生物合成。经表型和染色分析发现，MdTRB1转基因表达株系的拟南芥种皮颜色明显红于野生型；过表达MdTRB1的苹果叶片中花青素和原花青素的含量显著增加（图1）。图1. MdTRB1促进花青素和原花青素的生物合成qRT-PCR分析显示，MdTRB1的过表达激活了花青素和原花青素合成基因MdDFR、MdUF3GT、MdCHI、MdANS和MdANR的表达。外源添加MeJA处理发现，MdTRB1过表达促进了MeJA对花青素和原花青素合成的诱导，但干扰MdMYB9的表达，MdTRB1的促进作用也会受到抑制，表明MdTRB1介导的花青素和原花青素积累依赖于MdMYB9。此外，电泳迁移率实验和双荧光素酶检测结果显示，MdTRB1能够增强MdMYB9与靶基因MdANS和MdANR启动子的结合（图2）。图2. MdTRB1影响MdMYB9与MdANS和MdANR启动子的结合为研究MdTRB1在JA调控网络中的角色，酵母双杂、pull-down以及BiFC结果显示，MdTRB1可与茉莉酸途径抑制因子MdJAZ1直接互作。经鉴定，MdJAZ1负调控MeJA对花青素和原花青素生物合成的诱导。进一步研究发现，MdJAZ1过表达抑制了MdTRB1对花青素和原花青素积累的促进作用（图3）。图3. MdJAZ1影响MdTRB1介导的花青素和原花青素生物合成利用竞争性结合试验以及荧光素酶互补检测MdJAZ1对MdTRB1与MdMYB9之间互作的影响，发现MdJAZ1的梯度增加或共表达导致两者的互作减弱。而外源添加MeJA可部分回补两者的互作关系，表明MeJA能够减弱MdJAZ1对互作的抑制。图4. MdTRB1响应JA以及介导苹果花青素和原花青素生物合成的工作模型综上，该研究表明MdTRB1通过与MdMYB9互作以及增强MdMYB9对靶基因MdANS和MdANR启动子的结合来正调控JA介导的花青素和原花青素的生物合成，而MdJAZ1通过与MdTRB1互作来发挥负调控作用。该项研究得到了国家重点研发项目、国家自然科学基金、山东省政府、山东省自然科学基金和中国农业部的资助与支持。缅怀郝玉金教授原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15245