近日，上海交通大学农业与生物学院连红莉课题组在Plant Physiology在线发表了题为“E3 ubiquitin ligase FvCOP1 inhibits transcriptional activator-induced sugar and anthocyanin accumulation in strawberry fruit.”的研究论文。该研究揭示了E3泛素连接酶FvCOP1在调控草莓果实花青素和糖积累中发挥的关键作用，为提高草莓果实品质提供了新的思路。
草莓果实品质是决定市场接受度和消费者偏好的核心要素，主要包括外观特性（如果实颜色、大小和形状）和内在品质（如糖酸含量、风味物质组成及营养价值）。在众多环境调控因子中，光照是影响草莓果实品质形成的关键因素。FvCOP1作为光信号转导通路中的核心负调控因子，深入解析其分子调控网络不仅有助于阐明草莓果实发育的光响应机制，更重要的是可为通过分子设计育种定向改良果实外观品质、风味特征和营养功能成分提供理论依据和技术支撑。
本研究揭示了光信号核心调控因子FvCOP1在草莓果实品质形成中的关键作用及其分子机制。研究发现FvCOP1作为糖代谢和花青素合成的负调控因子，通过基因编辑敲除获得fvcop1突变体可显著提升果实中果糖、葡萄糖和花青素含量，果实单果重增加。在分子水平上，FvCOP1通过介导正调控因子FvHY5和FvRIF的泛素化降解来抑制果实品质形成，同时靶向花青素合成关键转录因子FvMYB10进行泛素化降解以调控果实着色。深入研究表明，FvHY5和FvRIF通过直接结合蔗糖转化酶基因FvINVs的启动子区域激活其表达，进而促进糖分积累；同时还能诱导花青素合成途径关键基因如PAL1, CHS, CHI等的表达，共同调控果实着色过程。这些发现阐明了光信号通过泛素化-转录双重调控机制影响草莓果实品质形成的分子基础。
上海交通大学农业与生物学院博士研究生毕晓艺为论文第一作者，上海交通大学农业与生物学院连红莉研究员和许鹏博副研究员为该论文的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、上海市自然基金等项目的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiaf339
FvCOP1调控草莓果实品质的机制示意图