MYB31转录因子的天然变异导致极辣辣椒的形成

• 作者: 周欣 孙彬妹 曹必好 朱张生 毛艳辉 蔡文 陈国菊 陈程杰 陈长明 雷建军 韦健烺
• 来源期刊: 辣椒杂志
• 关键词: 辣椒素类物质 进化 极辣辣椒 次生代谢物 转录因子 遗传变异
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 所属期刊栏目: 国外瞭望
• 页码范围: 33-50
• 页数: 18页
• 字数: 12255字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1672-4542.2019.04.010

摘要

植物产生大量代谢产物参与发育和环境适应,这当中许多代谢产物具有重要的生物活性.辣椒素及其类似物统称辣椒素类物质,是辣椒属植物特有的一类次生代谢产物,赋予辣椒果实辣味,并且具有广泛的应用价值.在辣椒5个栽培驯化种中,Capsicum chinense果实辣椒素类物质含量极高,导致该栽培种极其辛辣.然而辣椒素合成相关基因特异在辣椒中获得转录,导致极辣辣椒形成的机制尚不清楚.本研究采用遗传学和基因功能验证手段,找到一个数量性状位座点Capsaicinoid1(Cap1,又名Pun3).进一步研究发现,Cap1/Pun3位点编码一个茄科植物特有的MYB转录因子MYB31.MYB31在辣椒属胎座中特异表达,并激活辣椒素合成途径相关基因使得辣椒素类物质在辣椒果实中合成.MYB31的转录水平决定辣椒素类物质含量.MYB31启动子在不同种辣椒存在差异,在C.chinense种中由于启动子存在一个W-box使得其可以被一个胎座特异转录的WRKY9转录因子识别并激活导致MYB31获得高水平转录并强烈激活辣椒素合成相关基因,最终导致辣椒素类物质大量合成.