草莓FaMADS6通过抑制FaMYB10表达和ABA合成负调控花青素积累的分子机制

本研究针对草莓果实成熟过程中花青素积累的调控机制不明问题，通过鉴定B类MADS-box转录因子FaMADS6，揭示其通过直接抑制花青素关键调控基因FaMYB10和ABA合成通路基因FaNCED2/FaPYR1的表达，负调控花青素合成的分子机制，为改良果实品质提供新靶点。

　　

草莓作为典型的非呼吸跃变型果实，其色泽形成主要依赖花青素积累，这一过程受转录因子FaMYB10和植物激素ABA的双重调控。然而，早期发育阶段如何抑制花青素合成以维持果实绿色状态，以及ABA信号与花青素代谢网络的协同机制尚不明确。安徽农业大学的研究团队通过系统研究，发现PISTILLATA亚家族成员FaMADS6在未成熟果实中高表达，通过双重抑制途径延缓花青素积累，为理解果实成熟调控提供了新视角。相关成果发表于《Horticultural Plant Journal》。

研究采用酵母单杂交筛选、qRT-PCR时空表达分析、瞬时/稳定遗传转化、双荧光素酶报告系统、电泳迁移率实验(EMSA)等技术，结合八倍体栽培种"甜查理"和二倍体野生种"鲁根"草莓的发育阶段样本，系统解析了FaMADS6的功能机制。

3.1 FaMADS6的鉴定与特征
通过FaMYB10启动子诱饵的酵母单杂交筛选，从草莓cDNA文库中鉴定出B类MADS-box蛋白FaMADS6。系统进化分析显示其与香蕉MaMADS6和拟南芥AtPI同源，具有典型的MIKC型结构域和PI-motif特征。亚细胞定位证实其为核蛋白，表达模式与花青素积累呈显著负相关。

3.2 ABA处理对花青素合成的调控
外源ABA处理使绿白期果实提前转红，花青素含量提升2.8倍，同时显著诱导FaMYB10和花青素合成基因(FaCHS、FaF3H等)表达。值得注意的是，ABA处理使FaMADS6表达降低70%，而促成熟因子FaSHP表达上调，提示ABA可能通过抑制FaMADS6解除其对成熟的抑制作用。

3.3-3.5 功能验证实验
瞬时过表达FaMADS6使果实着色延迟，花青素含量下降，FaMYB10及其下游基因表达受抑；反之，VIGS沉默FaMADS6导致花青素含量激增35倍。稳定转化二倍体草莓的转基因株系(FaMADS6-OE1/OE2)中，花青素主要成分C3G和Pg3G含量显著降低，成熟延迟2-4天。

3.6-3.8 分子互作机制
EMSA和Y1H实验证实FaMADS6直接结合FaMYB10启动子-639至-618bp区域的CArG-box元件(序列CCAAAATTTG)，而不直接调控花青素结构基因。此外，FaMADS6还能结合ABA合成关键基因FaNCED2和受体基因FaPYR1的启动子，抑制其转录活性，形成"FaMADS6-ABA-FaMYB10"级联调控网络。

该研究首次阐明FaMADS6通过双重途径抑制草莓花青素积累：一方面直接抑制核心调控因子FaMYB10，另一方面通过负调控ABA合成与信号通路形成反馈抑制环。这一发现不仅完善了非呼吸跃变型果实成熟的理论框架，还为通过精准调控MADS-box基因表达来改良果实色泽品质提供了分子靶点。特别值得注意的是，FaMADS6作为B类MADS蛋白，突破了传统认为其仅参与花器官发育的认知，揭示了这类转录因子在果实品质调控中的新功能。研究建立的"转录抑制因子-植物激素-结构基因"三级调控模型，为其他园艺作物的品质改良提供了可借鉴的研究范式。