热带作物学报

作者：熊军, 唐秀桦, 韦民政

单位：广西壮族自治区农业科学院经济作物研究所，广西南宁 530007

关键词：甘薯,Tai6.33665,生物信息学,亚细胞定位,表达分析

基金：广西重点研发计划项目(桂农科AB241484015),广西农业科学院基本科研业务专项(桂农科2022JM37),广西农业科学院基本科研业务专项(桂农科2021YT060)

甘薯（Ipomoea batatas）作为全球重要的粮食与功能作物，其紫肉品种因富含花青素而备受关注。花青素不仅赋予块根鲜明的色泽，更具有抗氧化、抗炎及预防慢性疾病的生理功能，因此在健康食品开发中具有重要价值。然而，花青素的生物合成受多层级调控网络影响，其中bHLH转录因子的功能尚未在甘薯中被充分解析。本研究聚焦甘薯基因Tai6.33665，旨在阐明其分子特性、亚细胞定位模式及其在花青素积累中的调控作用，为高花青素甘薯品种的分子育种提供理论依据。本研究以紫肉甘薯（PFSP）和白肉甘薯（WFSP）为材料，通过生物信息学分析Tai6.33665蛋白的结构与进化关系，利用qRT-PCR检测基因表达模式，构建Tai6.33665-GFP融合载体进行烟草瞬时转化，结合激光共聚焦显微镜明确亚细胞定位，分析基因表达与花青素含量的相关性及miRNA互作机制。结果表明：Tai6.33665编码的蛋白具有典型bHLH结构域，与花青素合成调控因子高度同源，其表达量与花青素积累呈显著负相关（P<0.05），且受ib-miR52靶向抑制；亚细胞定位显示该蛋白定位于内质网，推测其可能通过翻译后修饰或内质网通路间接调控代谢。本研究证实了Tai6.33665作为负调控因子抑制甘薯花青素生物合成，其功能实现依赖于亚细胞定位特异性及miRNA介导的转录后调控网络。这一发现不仅丰富了植物次生代谢调控的理论框架，更为分子育种提供了双轨策略：通过CRISPR/Cas9靶向敲除Tai6.33665或过表达ib-miR52，可突破花青素积累的遗传限制，培育高花青素含量甘薯新品种。未来工作将聚焦于解析该基因与MYB/WD40蛋白的互作机制，以及内质网定位对其转录活性的调控路径。

来源：2025年第11期

《热带作物学报》期刊编辑部

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