随着梨产业的发展和人们消费水平的提高，果实品质的形成和提高日益成为梨研究者的热点问题。目前，有关梨果皮的着色研究多集中在红皮(花青苷)的调控方面，对于果实褐皮形成的调控机制研究尚浅。褐色果皮具有抵御病虫害和不良环境的能力，可以保护果实内部细胞免受伤害，并防止水分散失。梨的褐皮性状是由于果实表皮细胞的木栓化所致，其形成与木质素的积累密切相关。因此，解析梨果实褐皮木质素合成的分子调控机制，对梨果实外观品质的调控和改良具有重要意义。研究人员通过组学等数据分析，筛选到PbWRKY24是调控梨果实褐皮形成的潜在关键转录因子。过表达和基因沉默实验证实了PbWRKY24是梨褐皮木质素合成中关键的正调控因子。在过表达PbWRKY24的组织中，木质素合成途径中的PbPRX4表达量显著增加。
图1 PbWRKY24与PbPRX4的启动子结合并促进其表达
进一步通过DNA-seq数据分析鉴定到PbWRKY24与PbPRX4的启动子结合。通过酵母单杂交、双荧光素酶和电泳迁移率变化实验证实，PbWRKY24与PbPRX4的启动子结合并促进其表达（图1）。过表达PbPRX4提高了梨果皮中木质素的积累，并促进了褐皮形成。
图2 PbWRKY24调节梨果实褐皮木质素合成的作用模型
综上，该研究揭示了PbWRKY24参与梨果实褐皮木质素合成的调控模式和作用机理（图2），为梨果实外观品质的调控和改良提供重要理论基础。
青岛农业大学园艺学院在读硕士研究生王家龙为论文第一作者，青岛农业大学园艺学院王彩虹教授和青年教师马长青为本文的共同通讯作者。该研究得到了山东省自然科学基金（ZR2021MC186、ZR2020QC146）和山东省现代农业产业技术体系（SDAIT-06-06）的资助。
https://doi.org/10.1093/hr/uhad140
https://doi.org/10.1093/hr/uhad201
Hortic Res | 南京农业大学完成梨首个T2T基因组组装和解析
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