你有没有见过带着紫红色叶片的草莓植株?它们不仅外观漂亮,还蕴藏着科研新成果。近日,我校园艺学院罗娅教授草莓课题组在N1级自然指数期刊《Plos Genetics》上发表了题为“FaTRAB1, a bZIP transcription factor, enhances anthocyanin biosynthesis in strawberry leaves via tissue-specific regulation”(bZIP转录因子FaTRAB1通过组织特异性调控并增强草莓叶片中花青素的生物合成)的研究论文。该研究首次揭开了草莓叶片积累花青素的分子秘密——找到了让叶片变漂亮的“关键开关”FaTRAB1。
花青素是赋予果实鲜艳色泽、提升其市场与营养价值的核心物质,而FaTRAB1是一种能调控植物基因表达的bZIP转录因子。当FaTRAB1被“打开”时,它会与另外两个在果实着色中早已闻名的调控因子FaMYB10和FaTTG1结合,形成一个新型复合物,精准启动叶片的花青素合成程序,使原本绿色的叶片转变成紫红色。更有意思的是,FaTRAB1不是随便制造花青素,而是特异性促进了矢车菊素类衍生物的积累——主要包括:矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(C3G),矢车菊素-3,5-O-二葡萄糖苷(C3,5dG)以及少量芍药素(Pg3,5dG)和天竺葵素(Pg3G)衍生物。
这一发现不仅回答了“草莓叶片是否能像果实一样积累花青素”的科学问题,更揭示了植物可在不同器官中启动不同着色程序的普适性规律,为理解“器官特异性着色”提供了全新范式。从育种角度看,FaTRAB1为调控草莓整体色素水平提供了新的分子靶点,可以用于开发叶片具观赏价值、果实色泽更艳丽、花青素含量更高的功能性草莓新品种。

四川农业大学为该论文的第一完成单位。四川农业大学博士研究生杨敏、硕士研究生宋承慧为本论文共同第一作者,四川农业大学罗娅教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金面上项目、四川省自然科学基金、四川省科技厅重点研发项目和成都天府新区乡村振兴研究院“揭榜挂帅”项目等项目的联合资助。