火龙果中HpbHLH48和HpbHLH64通过调控HpADH1/HpCYP76AD1-1/HpDODA1/HpB5GT5促进甜菜红素生物合成的分子机制

本研究揭示了火龙果中两种新型bHLH转录因子（HpbHLH48和HpbHLH64）通过直接激活甜菜红素合成通路关键基因（HpADH1/HpCYP76AD1-1/HpDODA1/HpB5GT5）调控果皮色素积累的分子机制，为植物次级代谢调控网络提供了新见解。

　　

Highlight

HpbHLH48和HpbHLH64通过反式激活火龙果中HpADH1、HpCYP76AD1-1、HpDODA1和HpB5GT5促进甜菜红素生物合成

Identification of HpbHLH48 and HpbHLH64

从火龙果基因组中鉴定出HpbHLH48（639bp）和HpbHLH64（921bp），两者均含有典型bHLH结构域。SMART分析显示HpbHLH48的HLH域位于肽链中部（73-124aa），而HpbHLH64的则靠近N端（99-150aa）。

Functional characterization

病毒诱导基因沉默（VIGS）实验证实，沉默任一基因均会抑制果皮着色。酵母单杂交显示：HpbHLH48直接结合HpADH1/HpCYP76AD1-1/HpDODA1启动子，HpbHLH64则靶向HpDODA1/HpB5GT5。双荧光素酶报告系统揭示HpbHLH48具有转录激活活性，而HpbHLH64虽无此功能但能通过自我互作形成调控复合物。

Conclusion

本研究首次阐明HpbHLH48通过直接激活甜菜红素合成通路四个关键酶基因（HpADH1/CYP76AD1-1/DODA1/B5GT5）驱动色素积累，而HpbHLH64可能作为协同调控因子发挥作用，拓展了我们对bHLH家族调控植物特殊代谢通路的认知。