北京市农林科学院揭示SlIDI1参与番茄类胡萝卜素合成的分子机制

北京市农林科学院蔬菜研究所与中国科学院遗传与发育生物学研究所合作首次证实了异戊烯基焦磷酸异构酶基因SlIDI1通过可变转录、可变剪切以及负反馈效应等方式参与番茄果实类胡萝卜素合成调控，为深入解析番茄果实类胡萝卜素调控网络奠定了分子基础。相关研究成果于2022年1月在线发表在《Horticulture Research》上。

CRISPR/Cas9敲除和转基因互补实验验证了SlIDI1是番茄果实类胡萝卜素调控的关键基因，该基因编码异戊烯基焦磷酸异构酶，负责类胡萝卜素合成前体物质异戊烯焦磷酸和二甲基丙烯焦磷酸之间的转换。亚细胞定位分析表明，SlIDI1主要存在于质体内，其N端59个氨基酸是决定质体定位的关键序列。SlIDI1通过可变转录和可变剪切形成多个截短型转录本，部分转录本缺失定位序列而无法进入质体。进一步分析发现，SlIDI1突变导致类胡萝卜素合成路径下游的β-胡萝卜素羟化酶基因SlBCH1表达量明显降低，β-胡萝卜素分解代谢受到抑制，从而呈现独特的橙色。