2021年2月24日，best365网页版登录官网果树分子与发育生物学团队和中国农业大学合作在Plant Physiology(五年影响因子IF=6.902)上在线发表了题为“Genetic variation in the promoter of an R2R3−MYB transcription factor determines fruit malate content in apple (Malus domestica Borkh.)”的研究论文，揭示了苹果果实苹果酸积累调控的新机制。

　　苹果酸是影响苹果果实风味和加工品质的重要代谢物质，精确控制苹果酸含量一直是苹果育种的重要目标，因此解析苹果酸积累的分子调控机制成为该领域重要的科学问题。苹果酸含量是由多基因控制的数量性状，研究人员前期对苹果果实酸度性状进行了QTL定位，发现位于第8号染色体的qtl08.1基因座是决定苹果酸含量的一个主效位点，并认为MdMYB44是关键候选基因（在中国农业大学完成，结果发表在Plant Journal上，Jia et al., 2018, 95:427-443）。在此基础上，研究人员在best365网页版登录官网进一步进行了候选基因MdMYB44的功能和调控机制解析。

　　该研究发现，MdMYB44是一个R2-R3类MYB转录因子，将MdMYB44的过表达载体和干扰载体转化苹果愈伤组织和注射苹果果实，证实MdMYB44负向调控苹果酸的积累。并解析了MdMYB44调控苹果酸积累的通路：MdMYB44通过抑制苹果酸相关基因Ma1、Ma10、MdVHA-A3、MdVHA-D2的启动子活性，负向调控果实苹果酸的积累。对苹果不同种质资源基因型分析发现，MdMYB44启动子区域的2个单碱基核酸多样性变异位点SNP T/−与SNP A/G通过组合成不同单倍型控制苹果酸含量，SNP T和SNP A组合成的单倍型中MdMYB44基因高表达引起低苹果酸含量，SNP −和SNP G的组合MdMYB44表达量低导致高苹果酸含量。PlantCARE分析当SNP T/−为T时，为bHLH类转录因子的核心结合元件E-box，该研究鉴定了与该E-box特异性结合的转录因子MdbHLH49，MdbHLH49同时能与MdMYB44互作增强其活性，负向调控果实苹果酸的积累。当 SNP A/G位点为A时，为核心元件TATA-box，该TATA-box能增强MdMYB44的启动子活性。

　　图1. MdMYB44启动子区变异位点SNP A/G和SNP T/−调控苹果果实苹果酸积累的模式图

　　该研究揭示MdMYB44在苹果酸积累中的调控模式和作用机理，并验证其启动子区变异位点SNP T/−和SNP A/G对其启动子活性的影响，最后鉴定与SNP T对应元件特异性结合的转录因子。该研究为深入研究苹果果实苹果酸积累的分子调控网络，开发苹果酸含量高效的分子标记，加速苹果分子育种进程，保障苹果产业可持续发展具有重要意义。

　　best365网页版登录官网讲师贾东杰为论文第一作者，best365网页版登录官网原永兵教授和中国农业大学韩振海教授、张新忠教授为论文共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金面上项目和青年项目，山东省自然基金青年项目，山东省高等学校青创计划、best365网页版登录官网高层次人才启动等项目的资助。