枣树是我国第一大干果树种、第三大果树树种，是我国重要的木本粮食林。果实色泽是决定枣果品质的重要因素，如何保障枣果脱青转色一直是枣农关注的问题。目前在生产上主要通过加强水肥管理和病虫害防治保障果实的着色，迫切需要通过科学研究阐明枣果实色泽的分子调控机理，发掘优良等位基因，利用现代育种手段选育枣树优良新品种，从本质上提高枣果品质。目前，有关枣果色泽分子调控机理的研究主要集中在同源基因的分析、克隆和异源功能验证，缺乏对枣果自身色泽调控关键基因的筛选与功能研究。

近日，洛阳师范学院生命科学学院枣科学研究与应用创新团队在Frontiers in Plant Science上发表了题为ZjFAS2 is involved in the fruit coloration inZiziphus jujuba Mill. by regulating anthocyanin accumulation的研究论文。该研究以‘蜂蜜罐’和‘胎里红’两个不同着色模式的枣品种为实验材料，通过表型观察、色相仪分析和色素含量测定发现花青素是枣果实色泽变化的主要因素。超高效液相色谱/串联质谱法检测表明‘蜂蜜罐’和‘胎里红’分别有3种和7种花青素在果实着色过程中起到了关键作用。转录组测序与qRT-PCR分析表明，ZjFAS2基因的表达量与总花青素含量呈显著性正相关。烟草遗传转化和枣果实瞬时表达实验确认ZjFAS2基因正向调节花青素的积累。ZjFAS2基因还参与调控枣头、叶片、二次枝等不同组织的花青素积累。但是，ZjFAS2基因在26个品种转色期的枣果实中表现出3种不同的表达模式。亚细胞定位实验显示，ZjFAS2同时被定位于细胞核和细胞膜。通过酵母双杂实验共筛选到36个ZjFAS2相互作用蛋白。进一步通过蛋白质功能注释和双分子荧光互补实验表明ZjFAS2可能是通过与ZjSHV3相互作用参与调控枣果实色泽。

我院李世鹏博士为该论文的第一作者和通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金和河南省科技攻关项目的资助。

论文连接：https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1142757

FAS2调控枣果实花青素积累可能的分子机制