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中国农业科学|甘肃农业大学陈佰鸿教授课题组:VvMYB14调控葡萄花青素合成及互作蛋白筛选
葡萄(Vitis vinifera L.)是全球种植历史最长、经济价值最高的水果作物之一,葡萄产业涵盖多个领域,包括新鲜消费、酿酒、葡萄干生产和果汁加工,对农业经济和食品行业具有不可替代的作用。此外,葡萄果实具有令人愉悦的风味和多汁性,富含碳水化合物、维生素和矿物质等丰富的必需营养物质,以及各种功能性次生代谢产物。其中,花青素是决定葡萄果实颜色的关键因素,直接影响果实的商业品质和消费者的接受度。还具有多种促进健康的功效,例如抗氧化、抗炎和心血管保护作用,这使其成为评估葡萄果实营养价值的重要指标。随着消费者越来越追求高品质、具有功能性的水果产品,对于阐明花青素在葡萄中生物合成和积累的调控机制,以及有针对性地培育富含花青素的葡萄品种,已成为果树分子生物学和育种领域当前的研究重点。
近期,甘肃农业大学园艺学院陈佰鸿教授课题组完成的题为“VvMYB14调控葡萄花青素合成及互作蛋白筛选”的研究在《中国农业科学》2026年第59卷9期正式发表。
该研究以葡萄品种‘黑比诺’‘红地球’、苹果品种‘瑞雪’和本氏烟草为试验材料。通过NCBI数据库BLAST工具检索VvMYB14同源序列,利用MEGA 5.0软件构建系统发育树,采用DNAMAN进行氨基酸序列多重比对;构建VvMYB14过表达载体、启动子融合GUS载体等试验载体,借助PlantCARE数据库预测其启动子顺式作用元件,并通过烟草叶片GUS染色与qRT-PCR检测验证启动子活性;结合苹果与葡萄果皮瞬时转化、烟草稳定转化和葡萄愈伤组织遗传转化体系,通过表型观察与分子检测探究VvMYB14的功能;采用酵母双杂交(Y2H)与荧光素酶互补试验(LCA)筛选并验证VvMYB14的互作蛋白。
结果显示,VvMYB14与欧洲栎QrMYB14关系最为密切,组织特异性分析表明,VvMYB14主要在葡萄叶和果实中表达。其启动子包含光响应元件(Box4、I-box),光响应后能显著增强启动子活性。且GUS表达量在3个时期(G0、G12、G24)均显著高于对照。


功能验证表明,光响应后VvMYB14可促进花青素合成:‘瑞雪’苹果和‘红地球’葡萄果皮瞬时表达后,花青素含量分别为空载对照的2.25和2.1倍;过表达VvMYB14的烟草和葡萄愈伤组织中,花青素合成途径关键基因CHS、F3'H、DFR、UFGT的转录水平均显著上调。



互作验证证实,VvMYB14可与赤霉素调节蛋白VvGRP4发生特异性相互作用。

综上,VvMYB14是光响应型转录因子,通过识别启动子光响应元件激活自身表达,进而上调花青素合成途径关键基因的转录,最终促进葡萄花青素积累,并筛选到与其互作蛋白VvGRP4。
甘肃农业大学园艺学院陈佰鸿教授为该文通讯作者,马宗桓为第一作者。该研究获得甘肃省重点研发计划(25YFN041)、甘肃省陇原青年英才、甘肃农业大学伏羲青年英才项目(GAUfx-04Y05)的资助。
全文链接:
文献引用:
马宗桓, 南昕彤, 陈丽珍, 杜云博, 唐星, 李文芳, 毛娟, 陈佰鸿. VvMYB14调控葡萄花青素合成及互作蛋白筛选[J]. 中国农业科学, 2026, 59(9): 1975-1986.
MA ZongHuan, NAN XinTong, CHEN LiZhen, DU YunBo, TANG Xing, LI WenFang, MAO Juan, CHEN BaiHong. VvMYB14 Regulates Anthocyanin Biosynthesis in Grape and Screening of Its Interacting Proteins[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2026, 59(9): 1975-1986.
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