2020年2月,《Journal of Experimental Botany》在線發(fā)表了北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜中心張麗課題組題為“Transposon-induced methylation of theRsMYB1promoter disturbs the anthocyanin accumulation in red-fleshed radish (Raphanus sativusL.)”的研究論文,初步揭示了心里美蘿卜肉質(zhì)根花青苷積累和白肉突變體出現(xiàn)的分子機(jī)制,為選育100%血紅瓤率的心里美蘿卜奠定了基礎(chǔ)。
團(tuán)隊(duì)利用QTL-seq結(jié)合轉(zhuǎn)錄組分析獲得控制心里美蘿卜花青苷積累的關(guān)鍵基因RsMYB1。序列分析表明:在紅肉野生型和白肉突變體中,該基因沒有核苷酸序列的差異,且在RsMYB1啟動(dòng)子上游存在7 372 bp的CACTA類型轉(zhuǎn)座子插入。通過調(diào)查CACTA轉(zhuǎn)座子在111份蘿卜種質(zhì)中的分布,揭示了該CACTA轉(zhuǎn)座子對(duì)于心里美蘿卜紅肉形成必不可少。甲基化分析表明:CACTA轉(zhuǎn)座子在紅肉和白肉材料中均有較高的甲基化水平,但RsMYB1基因啟動(dòng)子的甲基化水平白肉材料明顯高于紅肉材料。愈傷組織過表達(dá)和VIGS互補(bǔ)試驗(yàn)驗(yàn)證了RsMYB1基因的功能,去甲基化試劑5-azaC處理白肉突變體能夠部分恢復(fù)花青苷的積累。綜上,研究人員認(rèn)為RsMYB1啟動(dòng)子區(qū)域的CACTA轉(zhuǎn)座子插入在心里美蘿卜肉色形成中發(fā)揮重要作用,同時(shí)高度甲基化的轉(zhuǎn)座子擴(kuò)散到RsMYB1啟動(dòng)子區(qū)域,使該基因的表達(dá)受到抑制,阻斷花青苷的合成,形成白肉突變體。