近日，我校園林學院城市林業團隊在紫丁香花瓣褪色分子機制方面取得新進展，相關成果發表在園藝領域知名期刊Horticulture Research。

據悉，花色對于花卉不僅具有重要的生理生態功能，同時也是重要的觀賞性狀，是影響花卉觀賞和經濟價值的關鍵因素。紫丁香（Syringa oblata）為木犀科（Oleaceae）丁香屬（Syringa）花灌木，是世界著名的庭院觀賞樹種之一，雅致的紫色花瓣是其最突出的特征。隨著紫丁香花的發育，紫色逐漸變淺，出現褪色現象。前期的多組學聯合分析表明，這種褪色過程是由于花青素含量的降低所致，涉及花青素的合成調控，但其中的機制尚不明晰，團隊進一步探究紫丁香花青素合成減少的分子調控機制，對于理解植物花瓣褪色的原因和機理具有重要意義。

UDP-葡萄糖:類黃酮3-O-葡萄糖轉移酶（UFGT）在花青素的穩定形成中發揮著關鍵作用。本研究首先在多組學聯合分析的基礎上，篩選出了與花青素合成密切相關的SoUFGT1，將其在紫丁香葉片和花瓣中瞬時過表達可導致出現顯著的花青素積累表型（葉片由綠變紅，花瓣顏色變深），而在花瓣中沉默該基因，花色變淺，表明SoUFGT1介導了花青素的合成。

圖1 SoUFGT1介導紫丁香花青素合成

研究團隊進一步探究其中的分子調控機制，基于基因共表達網絡及轉錄組數據分析，篩選到三個與SoUFGT1表達密切相關的轉錄因子，SoMYB44、SobHLH130和SoNAC72，分別在紫丁香葉片、花瓣和愈傷組織中進行功能驗證，均證明三個轉錄因子正調控花青素的合成。最后，通過Y1H和Dual-LUC實驗發現，SoMYB44能直接激活SoUFGT1的表達，促進花青素的積累，而SoNAC72則結合SoMYB44基因的啟動子，激活其表達；利用Y2H和BiFC實驗明確了SobHLH130與SoMYB44存在互作關系，形成了SoNAC72-SoMYB44/SobHLH130模塊通過SoUFGT1基因調控花青素合成的信號途徑。

研究發現，隨著紫丁香花發育，SoNAC72與SobHLH130基因的表達量下降，引起SoMYB44基因轉錄本的減少，進而削弱了對SoUFGT1的轉錄調控能力，導致花青素含量降低，紫丁香花瓣呈現褪色現象。這一研究不僅初步揭示了紫丁香花瓣褪色的調控機制，也為其花色分子育種提供了依據。

圖2 SoNAC72-SoMYB44/SobHLH130調控紫丁香花瓣褪色模式圖

園林學院碩士研究生汪進萱和已畢業碩士研究生王鑫為論文的共同第一作者，胡增輝教授和吳靜副教授為論文的通訊作者，博士生馬波參與了此項工作，冷平生教授對此研究進行指導，植物科學技術學院田佶教授團隊對此研究給予大力支持和幫助。

園林學院城市林業團隊負責人表示，團隊將緊密圍繞“落實教育強國建設綱要，推動學校事業高質量發展”主題主線，以“實干創先年”為抓手，不斷提升科研攻關能力，產出高水平科研成果，持續提升人才自主培養質量，為加快建設國內一流國際知名都市農林特色高水平應用型大學貢獻智慧和力量。