近日，山東農業(yè)大學園藝學院陳學森教授團隊在紫外線和溫度對果實著色影響研究上取得重要突破，*揭示了MdBBX20基因能夠在紫外線和低溫條件下促進蘋果花青苷的合成，為我國蘋果區(qū)劃和蘋果育種提供可靠的理論依據(jù)。近日，該成果發(fā)表在國際知名期刊《植物細胞與環(huán)境》上。

　　色澤是果實外觀的重要表現(xiàn)，漂亮的色澤會能提升產品在市場上的競爭力。我國不同區(qū)域的紫外線和溫度不同，造成了生產中蘋果果實著色的明顯差別。近年來，我國蘋果產區(qū)區(qū)域分布也發(fā)生了顯著變化，環(huán)渤海地區(qū)蘋果栽培面積和產量都有所下降，而黃土高原優(yōu)勢區(qū)持續(xù)快速增長，且向高海拔地區(qū)（如甘肅、陜西?。U張。陳學森課題組在前期調研過程中發(fā)現(xiàn)，黃土高原優(yōu)勢區(qū)（甘肅靜寧縣）的紫外線強度是環(huán)渤海優(yōu)勢區(qū)（煙臺）的1.5倍左右，相應的靜寧縣蘋果果實更易著色，果皮中花青苷的含量更多。

　　之前有學者的研究表明，BBX轉錄因子家族在擬南芥上有32個成員，其中第Ⅳ亞家族（BBX18-25）在植物光形態(tài)建成中的作用被廣泛研究。為了遵循*差量原則，陳學森課題組在果園中搭建了兩個簡易溫室大棚，對剛摘袋的西部黃土高原蘋果品種王林愈傷進行不同紫外線處理，通過對果肉內BBX轉錄因子第Ⅳ亞家族成員表達量進行差異篩選，得到表達差異顯著的基因MdBBX20。除了響應紫外線參與植物的光形態(tài)建成以外，該課題組還在MdBBX20的啟動子上發(fā)現(xiàn)了一個低溫響應元件長末端重復序列（LTR）。

　　為進一步驗證MdBBX20在低溫信號通路中的作用，陳學森課題組通過分子生物學方法將MdBBX20在蘋果中進行過表達處理，并在不同的紫外線和溫度條件下進行培養(yǎng)，結果發(fā)現(xiàn)過表達MdBBX20的蘋果在紫外線和低溫條件下積累的花青苷*多。同時該研究還發(fā)現(xiàn)MdBBX20基因能夠與已證實能夠參與蘋果花青苷合成的MdbHLH3、MdMYB1、MdDFR、MdANS基因相互作用，進一步理清了MdBBX20基因在紫外線和低溫條件下對蘋果著色的作用機制。

　　之前研究表明，HY5在協(xié)同調控紫外線和溫度信號通路中發(fā)揮著重要的作用。陳學森課題組在研究中還發(fā)現(xiàn)，MdBBX20能夠與蘋果HY5發(fā)生互作形成蛋白復合體。在MdBBX20-MdHY5蛋白復合體中，MdBBX20能夠促進MdHY5與MdMYB1啟動子的結合。這說明MdBBX20能夠通過與蘋果HY5的互作協(xié)同調控紫外線和低溫兩個信號通路。

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