花青素对植物的防御、着色和吸引传粉者至关重要。它们在保护植物免受温度波动、干旱和病原体侵袭等环境压力方面发挥着重要作用。

尽管花青素合成十分重要，但其分子机制尚不明确。基于这些挑战，迫切需要深入研究促进花青素生物合成的因素，特别是在逆境条件下，以提高作物的品质和抗逆性。

2024 年 3 月 25 日发表在《园艺研究》上的一项研究揭示了葡萄中伤口诱导花青素积累的分子机制。该研究重点关注转录因子 VvWRKY5 及其与 VvMYBA1 和茉莉酸(JA) 生物合成的相互作用。

该研究由沈阳农业大学园艺学院和北方园艺设施设计与应用技术国家地方联合工程研究中心的研究人员完成。

研究发现，VvWRKY5 是葡萄在受伤胁迫下提高花青素生成的关键调节因子。受伤后，VvWRKY5 的表达显著增加，导致伤口周围的花青素水平更高。

VvWRKY5 与 VvMYBA1 相互作用，后者是众所周知的花青素生物合成调节剂，可增强 VvMYBA1 激活参与此途径的靶基因的能力。此外，VvWRKY5 还可促进 JA 的生物合成，JA 是一种植物激素，可进一步刺激花青素的积累。

VvWRKY5 和 VvMYBA1 的联合作用增强了葡萄对伤口的反应，从而产生了大量的花青素。这些发现证明了 VvWRKY5 在直接基因调控和激素介导途径中的双重作用，为全面了解葡萄中应激诱导的花青素生物合成背后的分子机制提供了帮助。

这项研究的通讯作者郭银山博士表示：“我们的研究结果揭示了花青素生物合成在应对伤害压力时复杂的调控机制。了解这些过程为通过有针对性的基因和农艺干预提高葡萄作物的抗逆性和质量开辟了新途径。”

本研究得出的见解可用于改进葡萄种植实践，提高葡萄品种的品质和抗逆性。通过利用 VvWRKY5 和 VvMYBA1 的调节作用，育种者和农民可以制定策略来提高花青素含量，从而改善果实颜色并提高市场价值。

此外，这项研究为探索其他作物的类似机制奠定了基础，可能使广泛的园艺实践受益。

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