“芽變選種”在蘋果新品種選育中應用多年，但科研人員一直沒有找出這種方法背后的分子生物學機制。近日，山東農(nóng)業(yè)大學陳學森教授團隊創(chuàng)新性地揭示蘋果轉錄因子MdMYB1啟動子甲基化水平與果皮花青苷含量有明顯的負相關關系，據(jù)此研發(fā)的新技術可使蘋果育種縮短近三年。該成果刊登在國際知名期刊《植物生物技術》上。

被譽為“水果之王”的蘋果無論口感還是營養(yǎng)價值，在水果中都名列前茅。我國蘋果種植面積和產(chǎn)量均占世界50%以上。但選育出一個好品種動輒需要十余年，如何縮短培育年限成為科研人員一直致力解決的難題。

果樹芽變是果樹體細胞突變的一種，是指突變發(fā)生在芽的頂端分生組織細胞中，當芽萌發(fā)長成枝條，在性狀上表現(xiàn)出與原性狀不同。科研人員通過對芽變發(fā)生的變異進行選擇，研發(fā)出芽變選種這一新品種選育方法。但對于果樹芽變的分子生物學機制，科研人員并不清楚。

果皮花青苷含量是影響著色程度的關鍵因素。學者們前期的研究發(fā)現(xiàn)，蘋果轉錄因子MdMYB1能夠調(diào)控蘋果果實花青苷的合成，從而影響果實著色。陳學森團隊系統(tǒng)研究不同蘋果芽變品種著色差異原因，發(fā)現(xiàn)蘋果轉錄因子MdMYB1啟動子甲基化水平與果皮花青苷含量呈現(xiàn)顯著的負相關關系，也就是說MdMYB1啟動子甲基化水平越高，果皮花青苷含量越低，果皮顏色就越淺，反之則果皮顏色就越深。

在這些理論成果支撐下，陳學森團隊創(chuàng)新性地研發(fā)了基于MdMYB1基因啟動子甲基化水平檢測的蘋果紅色芽變早期分子鑒定技術。這項技術把常規(guī)芽變選種方法與分子技術有機結合起來，實現(xiàn)了對蘋果紅色變異的早期、快速、準確的鑒定，提高蘋果芽變選種效率和準確度，明顯比常規(guī)芽變選種方法縮短2—3年的育種年限，并獲得國家發(fā)明專利。

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