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DFR基因编码二氢黄酮醇-4-还原酶 （Dihydroflavanol 4-reductase） ， 催化二氢黄酮醇产生无色花青素 （Leucoanthocyanidin） ，是花青苷合成途径中重要基因。此前，已有研究表明DFR基因编码区多态性会影响其对底物类型的选择从而产生飞燕草素苷、天竺葵素苷、矢车菊素苷等不同类型的花青苷，敲除DFR基因后作物花青苷合成受阻。但DFR基因可变剪接与花青苷合成的关系以及其启动子区自然变异在茄属作物花青苷合成中的影响尚未见报道。
2022年6月24日，来自河北农业大学的研究团队在The Plant Journal在线发表了题为Discovery of a DFR gene that controls anthocyanin accumulation in the spiny Solanum group: roles of a natural promoter variant and alternative splicing的研究论文，揭示了DFR基因自然变异和可变剪接调控花青苷合成新机制
该研究从EMS诱变的茄子突变体库和自然群体材料中分别鉴定到一份DFR基因第2个内含子剪接位点变异导致的DFR剪接异常，从而使得茄子花青苷缺失的材料。利用来自不同茄属的17份自然材料进一步研究发现，DFR基因第2个内含子的剪接与花青苷在茄子花瓣和果皮中的积累有很强的相关性。随后通过分析包含茄子栽培种和野生种总共12个种282份材料的DFR基因序列，发现DFR基因的自然变异尤其启动子区-301位点的SNP显著影响了DFR基因的表达，对茄子驯化过程中花青苷积累的多样化具有重要贡献。
综上，该研究揭示了DFR基因可变剪接和启动子区自然变异调控茄子花青苷合成的新机制，对茄科作物乃至植物花青苷合成及相关表型驯化的研究具有重要意义。
河北农业大学园艺学院申书兴教授、陈雪平教授和荷兰瓦赫宁根大学植物育种系Arnaud Bovy为论文通讯作者，博士生王星、罗双霞副教授、马卫博士、李娜研究员为论文的共同第一作者。相关工作得到了国家自然科学基金项目、河北省现代农业产业技术体系蔬菜创新团队、河北省果菜类蔬菜现代种业科技创新团队、河北省蔬菜分子育种关键技术研究项目的资助。
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15877
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