VvMYB14调控葡萄花青素合成及互作蛋白筛选

　　

摘要：

【目的】花青素是决定葡萄（Vitis vinifera L.）果实色泽、风味和抗氧化活性的核心次生代谢产物，其合成过程受光信号、转录因子和代谢通路关键基因的多级调控，直接影响葡萄果实的商品价值与营养价值。研究MYB转录因子VvMYB14（NCBI ID：XM_002278747.2.）响应光信号调控花青素合成的作用机制，为解析光信号与次生代谢之间的相互作用，以及提高葡萄果实品质提供理论依据。【方法】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】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。【结论】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。