JIA | 江苏省农业科学院果树研究所草莓创新团队揭示蓝光促进栽培草莓叶黄素合成的分子机制

以下文章来源于农业科学微平台 ，作者陈晓东 等

叶黄素（lutein）为脂溶性色素，属于类胡萝卜素（carotenoids）家族。叶黄素是维生素A合成的重要前体，是人眼视网膜黄斑色素的主要成分。光是调节类胡萝卜素代谢的重要环境因子之一。光质是光的一个重要特点，不同光质的光对植物中的黄酮类化合物等次级代谢产物有较大的影响。先前的研究表明，光对草莓中花青素、糖和多酚的代谢有很大影响。然而，光如何调节草莓中类胡萝卜素代谢的机理还不清楚。

近期，江苏省农业科学院果树研究所草莓创新团队完成的题为“Metabolomic and transcriptomic analysis reveals the molecular mechanism by which blue light promotes lutein synthesis in strawberry”的研究论文在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2023年第6期正式发表。该研究阐明了不同光质对草莓中类胡萝卜素合成的影响并解析了蓝光促进草莓叶黄素合成的分子机制。

该研究利用类胡萝卜素代谢组学，研究了蓝光、红光、黄绿光及白光对草莓果实中类胡萝卜素合成的影响。代谢组学的结果表明蓝光促进了多种类胡萝卜素的合成，其中叶黄素是含量较高的一类类胡萝卜素，并且草莓果实中叶黄素的含量受到蓝光的诱导。

通过对转录组数据的分析，该研究发现蓝光可以诱导草莓中叶黄素合成关键基因番茄红素环化酶（LCYE）的表达。该研究通过瞬时转化的方法证实LCYE可以促进草莓果实中叶黄素的合成。此研究表明，蓝光可以通过诱导草莓中LCYE的表达从而促进草莓中叶黄素的合成，该研究为草莓高叶黄素含量的种质创新以及生产中草莓补光灯的研发提供了理论基础。

江苏省农业科学院果树研究所草莓创新团队陈晓东副研究员为该文章第一作者，赵密珍研究员为该文章通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金青年基金项目（31901996），江苏省自然科学基金青年基金项目（BK20190264）和江苏省农业重大新品种创制项目（PZCZ201721）的支持。

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https://doi.org/10.101‍6/j.ji‍a.2023.04.‍002

Cite the article:

CHEN Xiao-dong, CAI Wei-jian, XIA Jin, YUAN Hua-zhao, WANG Qing-lian, PANG Fu-hua, ZHAO Mi-zhen. 2023. Metabolomic and transcriptomic analysis reveals the molecular mechanism by which blue light promotes lutein synthesis in strawberry. Journal of Integrative Agriculture, 22(6): 1695-1703.

研究团队简介

江苏省农业科学院草莓创新团队自二十世纪40年代开始从事草莓资源收集、品种选育工作,1988年获批建设国家种质资源草莓圃,目前已保存960余份草莓种质,设有草莓种质保存圃、引种观察圃和良种繁有圃；配有温宣、网室、组织培养室、生化实验室等设施。团队以培育草莓优良新品种为核心研究目标，目前选育的草莓品种有17个通过审（鉴）定和获得品种权，其中‘宁玉’草莓具有综合抗性强、极早熟且丰产性好的特点，是国内推广面积最大的自主选育草莓品种。团队还开展了配套的轻简化、省力化高效栽培技术研究,为草莓生产节本增效提供技术支撑。先后承担国家科技支撑项目、国家自然科学基金项目、江苏省科技支撑项目江苏省自主创新项目及国际合作项目等各类项目30余项,获奖3项,制定行业及地方标准17项,获授权发明专利13项。

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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