Apple skin coloration by the transcriptional regulation of MYB alleles corresponding to environment

苹果肤色由环境对应的 MYB 等位基因的转录调控决定

• 批准号: 21K05517
• 负责人: 森口 卓哉
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Shizuoka Professional University of Agriculture
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05517/
• 关键词: リンゴ果皮色; MYBアレル; 発現制御

リンゴ「陸奥」は青い果皮色を有するリンゴであるが、袋掛け処理により果皮色を赤くすることが可能となる。この原因は本来、機能がないとされるMdMYB1のアレル（MdMYB1-2/1-3）が、袋掛け処理により、エピジェネティックな変化（メチル化やヒストン修飾の変化）を受けて、機能がないMdMYB1-2とMdMYB1-3ともに転写可能な状態になるためである。そこで、昨年度に着色を誘導するに必要な最短の袋掛け処理の期間について、「陸奥」を用いて調査したところ、100日間の袋掛け処理期間でも慣行栽培と比べても統計的に有意差がなく、十分に着色できることが明らかとなった。さらに、詳細に調査したところ、慣行の除袋時期（10月1日）に除袋する慣行栽培管理と同等のアントシアニンを集積するには9月10日の除袋時期では早すぎ、9月16日の除袋日まで待つ必要があった。このように慣行の除袋日よりも約1週間程度早く除袋しても統計的には着色に有意な差異がないことが明らかとなった。また、「陸奥」以外の着色しない品種である「印度」、「弘大みさき」、「王林」、「シナノゴールド」、「金星」、「こうこう」、「きおう」、「きみと」、「ゴールデンデリシャス」、「トキ」について、小袋と大袋を掛けることで、品種間差異はあるものの、袋掛け処理により、より赤くすることが可能であったが、「ゴールデンデリシャス」については、袋掛け処理によっても無袋に比べて、有意に赤くすることが難しい品種であることが明らかとなった。さらに、年次によっても袋掛け処理しても着色が難しい品種も見出された。現在、機能のないMdMYB1-2とMdMYB1-3がともに青品種に袋掛け処理した果実で転写されているのか、その際にメチル化状態の変化が生じているかについて解析を進めている。

苹果“Mutsu”的果皮是蓝色的，但通过套袋可以使果皮变成红色。其原因在于，原本被认为没有功能的MdMYB1等位基因（MdMYB1-2/1-3）由于装袋过程发生了表观遗传变化（甲基化和组蛋白修饰的变化），导致没有功能。这是因为MdMYB1-2和MdMYB1-3都处于可以转录的状态。因此，去年我们对陆奥诱导着色所需的最短套袋期进行了调查，结果发现，即使套袋期为100天，与传统栽培相比也有统计学上的显着差异，很明显可以实现充分的着色。 。此外，详细调查发现，9月10日摘袋时间太早，与按常规摘袋时间（10月1日）摘袋的常规栽培管理相比，花青素的积累还为时过早。通过这种方式，可以清楚地看出，即使袋子比通常的取出日期提前大约一周取出，颜色也不存在统计学上的显着差异。此外，除了陆奥之外，无色品种如Indo、Hongdai Misaki、Orin、Shinano Gold、Kinsei、Koukou、Kiou、Kimito、“Golden Delicious”和“Toki”等，都可以挂小袋和大袋。虽然品种之间有差异，套袋是可以让颜色变红的，但对于金冠来说，套袋也比不套袋显着变红，事实证明这是一个很难的品种。此外，还发现一些品种根据年份甚至套袋都很难着色。我们目前正在分析没有功能的MdMYB1-2和MdMYB1-3是否都在蓝色品种套袋的果实中转录，以及在这个过程中甲基化状态是否发生变化。

项目成果

環境に対応したMYBアレルの転写制御によるリンゴの着色機構

MYB 等位基因转录控制响应环境驱动的苹果着色机制

• 发表时间: 2023
• 作者: 日向陽汰;半田裕一;Wari David・北條優子・谷明生・新屋友規・Galis Ivan;林田大志・佐藤早希・藤田知道・Yatin Naritsara・斎藤隆徳・森口卓哉
• 通讯作者: 林田大志・佐藤早希・藤田知道・Yatin Naritsara・斎藤隆徳・森口卓哉