2019 年11 月1 日，《Molecular Plant》在線發(fā)表了中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所李傳友研究員與北京市農(nóng)林科學院李常保研究員合作的論文“A transcriptional network promotes anthocyanin biosynthesis in tomato flesh”揭示了番茄響應(yīng)光信號積累花青素的分子機制并通過遺傳操作創(chuàng)制出果肉富含花青素的紫色番茄。

在強光照射下，番茄材料Indigo Rose（InR）的果皮中可以積累花青素。他們從遺傳分析入手，成功分離了InR 中控制花青素合成的基因Aft和atv。Aft編碼一個正向調(diào)控花青素合成的R2R3-MYB 蛋白SlAN2-like。atv編碼一個負向調(diào)控花青素合成的R3-MYB 蛋白SlMYBATV。在InR 中，光照通過SlHY5 激活SlAN2-like的表達，隨后，SlAN2-like 通過激活SlAN1和SlMYBATV的表達進而誘導番茄果皮中花青素的合成。SlMYBATV 則通過與SlAN2-like 競爭性結(jié)合bHLH 轉(zhuǎn)錄因子SlAN1 的方式抑制果皮中花青素的合成。由此發(fā)現(xiàn)，SlAN2-like 在接受光信號并開啟花青素合成通路的過程中起到至關(guān)重要的作用。在普通栽培番茄中，SlAN2-like基因由于剪切位點的突變而喪失功能，而且負向調(diào)控因子SlMYBATV 的功能正常，因而不具備激活花青素合成的能力。

該研究為創(chuàng)制果肉中富含花青素的番茄提供了重要的靶標基因。利用果實特異啟動子過表達SlAN2-like，獲得了果皮和果肉中均有豐富花青素積累的紫色番茄。該研究成果不僅加深了我們對花青素合成機制的理解，而且對作物花青素性狀的改良提供了新的思路與技術(shù)途徑。