РНК-секвенирование выявило ключевые гены, отвечающие за цвет кожуры баклажана

Антоцианы придают фруктам и овощам красный, фиолетовый и синий цвета и обладают полезными для здоровья свойствами. Их биосинтез регулируется комплексом транскрипционных факторов MBW. Цветовые вариации у растений связаны с содержанием и структурой антоцианов.

У баклажана ключевым регулятором биосинтеза антоцианов является ген SmMYB113, влияющий на цвет кожуры. Однако точные молекулярные механизмы, лежащие в основе этого разнообразия, остаются не до конца ясными.

В журнале Horticulture Research опубликовано исследование, в котором с помощью RNA-seq проанализированы гены, участвующие в формировании разного цвета кожуры баклажана.

• Изучение экспрессии генов биосинтеза антоцианов на разных стадиях развития показало, что эти гены активнее экспрессируются у фиолетовых сортов, особенно на стадии быстрого роста.
• Анализ RNA-seq кожуры на стадии G выявил дифференциально экспрессируемые гены (DEGs), связанные с биосинтезом антоцианов и флавоноидов.
• Было обнаружено, что гены SmMYB113 и WRKY44 повышено экспрессируются у сортов с более высоким соотношением дельфинидин/флавоноиды, что указывает на их роль в цветовой вариации.
• Исследование выявило 27 новых генов, потенциально связанных с различиями в цвете, и 32 новых гена в сети биосинтеза антоцианов, регулируемой SmMYB113.
• Пять генов (SmCytb5, SmGST, SmMATE, SmASAT3 и SmF3'5'M) были идентифицированы как ключевые для цветовой вариации и накопления антоцианов.
• Эксперименты (дрожжевой одно-гибридный анализ, электрофоретический анализ сдвига подвижности и анализ двойной люциферазы) подтвердили, что экспрессия этих пяти генов напрямую активируется белком SmMYB113.

Исследование раскрывает транскрипционную основу цветовой вариации кожуры баклажана и подчеркивает центральную роль SmMYB113 в регуляции биосинтеза антоцианов. Эти данные могут быть использованы в генетике и селекции для улучшения окраски плодов.