北美冬青‘冬红’与‘冬金’成熟果皮花色苷代谢及转录组差异解析

为探究北美冬青（Ilex verticillata）果实颜色形成的分子机制，研究人员对‘冬红’和‘冬金’果实开展转录组测序及花色苷代谢组分析。发现两品种果实色值差异显著，鉴定出 2781 个差异表达基因（DEGs）、21 个差异花色苷代谢物，Pelargonidin-3-O-arabinoside 或为关键呈色物质，IvCHS、IvCHI高表达促进花色苷积累，还注释到 203 个转录因子（含 14 个 MYB 家族）。研究为其育种栽培提供理论支撑，丰富植物果实呈色机制认知。

　　

北美冬青（Ilex verticillata）是原产北美的植物，其果实颜色不仅是观赏价值的重要体现，也可能与其生态适应性和生理功能密切相关。本研究旨在探究北美冬青果实颜色形成的分子机制，对‘冬红’和‘冬金’果实进行了转录组测序和花色苷代谢组分析。结果显示，两个品种在亮度、红度和黄度值上存在显著差异。共鉴定出 2781 个差异表达基因（DEGs），这些基因显著富集于次生代谢物的生物合成和代谢途径中。此外，检测到 21 种差异表达的花色苷代谢物，其中天竺葵素 - 3-O - 阿拉伯糖苷（Pelargonidin-3-O-arabinoside）可能是决定颜色差异的关键物质。结构基因IvCHS和IvCHI在‘冬红’中高表达，可能导致花色苷积累。共注释到 203 个转录因子，包括 14 个 MYB 相关家族，其中可能存在与花色苷积累调控相关的转录因子。本研究为北美冬青的育种、栽培和应用提供了重要的理论支持，也丰富了我们对植物果实颜色形成机制的理解。