苹果 MdMYB10 启动子甲基化修饰对果皮花青苷合成的表 观调控机制

苹果果皮色泽是评价果实品质的核心指标之一，其主要由花青苷的积累量决定，而MdMYB10基因作为转录因子，在花青苷合成途径中发挥核心调控作用。DNA甲基化作为一种重要的表观遗传修饰方式，可在不改变基因序列的前提下调控基因表达，进而影响植物次生代谢过程。本研究以不同色泽苹果品种为试材，采用重亚硫酸盐测序（BS-Seq）、实时荧光定量PCR（qRT-PCR）、高效液相色谱（HPLC）等技术，系统检测MdMYB10启动子甲基化水平、基因表达量及果皮花青苷含量，分析三者之间的相关性；通过生物信息学分析预测MdMYB10启动子顺式作用元件，筛选影响基因表达的关键甲基化位点，并采用基因编辑技术验证其功能。结果表明，MdMYB10启动子甲基化水平与基因表达量、花青苷含量呈显著负相关，启动子区域的CHG类型甲基化修饰对基因表达的抑制作用最为明显；不同组织、不同发育时期及不同环境处理下MdMYB10启动子甲基化水平存在显著差异，且与花青苷积累规律高度契合；筛选获得3个关键甲基化位点，定点去甲基化处理后可显著提高MdMYB10基因表达量和花青苷含量。本研究明确了MdMYB10启动子甲基化修饰对苹果果皮花青苷合成的表观调控机制，为苹果色泽品质的分子改良提供了理论依据和技术支撑。