Как внутренние и внешние стимулы контролируют накопление антоцианов в плодах

Антоцианы — важные для здоровья пигменты, которые вносят значительный вклад в питательную и коммерческую ценность фруктов. Биосинтетический путь антоцианов хорошо изучен, а ключевые регуляторные гены, контролирующие этот путь, идентифицированы в плодах. Накопление антоцианов контролируется сигналами развития, окружающей среды и гормональными сигналами.

Под руководством профессора Хань Юэпэна из Уханьского ботанического сада Китайской академии наук (CAS) Чжао Юнь обобщил последние достижения в изучении молекулярных механизмов влияния различных внутренних и внешних стимулов на накопление антоцианов, а также связанных с этим сетей транскрипционного и эпигенетического регулирования. Результаты опубликованы в журнале Plant Physiology в статье "Colorful hues: insight into the mechanisms of anthocyanin pigmentation in fruit".

Были представлены ключевые роли сигналов развития, факторов окружающей среды и гормонов в накоплении антоцианов в плодах. Накопление антоцианов организовано сложным иерархическим образом, связанным с транскрипционной и эпигенетической регуляцией.

По словам исследователей, система активатор-репрессор необходима для гомеостаза антоцианов и их пространственно-временного распределения в плодах. Все больше данных раскрывают участие эпигенетических модификаций, таких как метилирование ДНК, модификация гистонов и некодирующие РНК, в пигментации плодов антоцианами.

Кроме того, исследователи сосредоточились на новых открытиях, выявляющих синергетические или антагонистические эффекты взаимодействия между различными сигнальными путями, и представили взаимосвязи между регуляторными сетями в виде упрощенной модели.

В статье кратко обсуждаются текущие достижения в изучении регуляторных механизмов пигментации плодов антоцианами и определяются открытые вопросы для будущих исследований.