近日,云南农业大学青年教师李琪联合西北农林科技大学、中国热带农业科学院香料饮料研究所等单位在The Plant Journal期刊上发表题为“Altitudinal regulation of flavonoid biosynthesis in Vitis vinifera: unraveling the VvbHLH88-VvUFGT module driving anthocyanin accumulation”的研究成果。云南农业大学青年教师李琪、王霜和西北农林科技大学刘旭教授为论文共同通讯作者,西北农林科技大学已毕业博士李雅善、在读博士邵帅、中国热带农业科学院陈华伟共同第一作者。

研究团队以云南香格里拉高海拔(Jiunongding, JND)和低海拔(Rongzhong, RZ)种植区的赤霞珠葡萄为材料,通过转录组与类黄酮测定含量联合分析,系统解析了不同海拔条件下葡萄果皮中类黄酮积累的动态变化规律。

研究发现,高海拔环境显著促进了葡萄果皮中花色苷、黄酮醇等类黄酮物质的积累,尤其在转色期至采收期表现更为明显。通过加权基因共表达网络分析(WGCNA),研究团队筛选出一个与类黄酮合成密切相关的核心模块,并鉴定出关键转录因子VvbHLH88。功能验证表明,VvbHLH88正向调控花色苷合成,其过表达可显著促进花色苷积累,而干扰表达则抑制其合成。进一步机制研究揭示,VvbHLH88直接结合并激活花色苷合成关键酶基因VvUFGT的启动子,形成VvbHLH88-VvUFGT调控模块,从而驱动高海拔环境下葡萄花色苷的高效积累。

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高海拔环境下葡萄花色苷积累的调控模型:VvbHLH88-VvUFGT模块