IJBM | 蔬菜花卉所百合育种团队揭示百合斑点着色过程中花青素苷生物合成的调控机理

       近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所百合育种团队在国际期刊International Journal of Biological Macromolecules（IF=8.5）上发表了题为“LlbZIP11 promotes anthocyanin accumulation in raised spots of Lilium leichtlinii by inducing LlMYB19S expression”的研究论文。该研究首次系统解析了百合花被片斑点形成过程中花青素苷生物合成的关键调控网络，为百合花色分子育种提供了重要的理论依据和技术支撑。

       百合（Lilium spp.）是世界范围内重要的观赏花卉，其丰富的花色和多样的花斑图案使其在切花、盆栽和园林景观中广受欢迎。其中，亚洲百合因其独特的丰富的着色类型成为研究热点，尤其是花被片上形成的凸起斑点，为花朵增添了独特的观赏价值。这些斑点是由于花青素苷在特定表皮和薄壁细胞中积累所形成，但其分子调控机制尚不明确。

       花青素苷是一类重要的水溶性色素，赋予植物组织红、紫、蓝等颜色。在植物中，花青素苷的生物合成由结构基因和调控因子共同控制。其中，MYB-bHLH-WD40（MBW）复合物是花青素苷合成的核心调控模块，而其他转录因子（如bZIP、NAC、WRKY等）也在不同植物中参与调控。

       在百合中，R2R3-MYB转录因子MYB19S已被证明参与凸起斑点花青素苷的积累，但其调控机制尚未阐明。本研究以柠檬色百合（L. leichtlinii）为材料，通过转录组分析和分子生物学实验，首次揭示了bZIP转录因子LlbZIP11通过直接结合LlMYB19S启动子，激活其转录，从而调控斑点的着色。这一发现不仅丰富了百合花色的调控机制，也为百合花色分子育种提供了理论依据。

图1 柠檬色百合7个花发育时期表型

图2 LlbZIP11的转录因子特征分析

图3 LlbZIP11的功能分析

       中国农业科学院蔬菜花卉研究所，蔬菜生物育种国家重点实验室，农业农村部花卉生物学与种质创新重点实验室（北方），百合课题组已毕业硕士生王嘉雯、刘鑫、梁蕤、在读硕士生李靖为共同第一作者，徐雷锋副研究员为通讯作者。本研究得到国家重点研发计划（2023YFD1200105）和国家自然科学基金（32172624）项目的资助和支持。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141813025066425