Виноград - экономически значимая культура мирового масштаба и один из основных плодовых видов семейства Vitaceae. Созревание ягод включает в себя сложную серию физиологических изменений, в том числе развитие цвета, размягчение клеточных стенок, накопление сахара и формирование аромата. Среди них цвет кожуры является критически важным визуальным индикатором качества вкуса и коммерческой ценности, особенно для столового винограда. Эта характеристика не только важна для привлекательности для потребителя, но и неразрывно связана с накоплением полезных для здоровья вторичных метаболитов, таких как антоцианы. Хотя генетическая и экологическая регуляция цвета чрезвычайно сложна, она представляет собой интересную цель селекции.
Цвет ягод является критически важным фактором, определяющим качество и рыночную стоимость винограда. Хотя генетическая основа цвета кожицы была изучена, регуляторная сеть, контролирующая окраску мякоти, в значительной степени требует уточнений.
Для систематического анализа независимых генетических архитектур, лежащих в основе этих признаков, китайские исследователи из Чжэцзянского университета Ванли в сотрудничестве с коллегами провели полногеномное ассоциативное исследование (GWAS) 130 образцов винограда, интегрированное с пространственно-временным профилированием экспрессии, субклеточной локализацией и функциональной валидацией.
Анализ выявил различные генетические локусы для цвета кожицы и мякоти, подтвердив их независимую регуляцию.
Для цвета кожицы GWAS убедительно подтвердило, что VvMYBA2 является основным локусом, объясняющим до 51,5% фенотипической дисперсии.
Что еще более важно, для цвета мякоти ученые идентифицировали и определили VvF3′M (флавоноид-3′-монооксигеназа) как ключевой ген-кандидат. Гетерологическая сверхэкспрессия VvF3′M в табаке привела к значительному 13,5-кратному увеличению содержания антоцианов, что указывает на его потенциальную роль в качестве лимитирующего фермента в пигментации мякоти.
Примечательно, что у растений со сверхэкспрессией VvF3′M также наблюдалось значительное увеличение количества цветков, что предполагает новую роль, выходящую за рамки биосинтеза пигментов.
«Это исследование предоставляет всестороннюю генетическую и функциональную основу для понимания окраски ягод, определяет VvF3′M как основную мишень для селекции винограда с красной мякотью и выявляет неожиданное взаимодействие между метаболизмом цвета и репродуктивным развитием», подчеркнули авторы работы.
Источник: Agronomy 2026, doi.org/10.3390/agronomy16010121
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.