2021年4月28日，New Phytologist在线发表了学校植物科学技术学院青年教师胡玉净为第一作者、张杰教授和姚允聪教授为通讯作者的题为“The MdMYB16/MdMYB1‐miR7125‐MdCCR module regulates the homeostasis between anthocyanin and lignin biosynthesis during light induction in apple ”的研究论文。
光是影响苹果果实发育、成熟和衰老的重要信号和环境因子之一，并在果实次生代谢物质合成中发挥关键作用。光信号激活苹果果实花色苷合成，从而影响果实的色泽和外观品质。木质素和花色苷含量的多少是影响苹果食用品质和外观品质的重要指标。然而，对于苹果果皮在光诱导过程中着色与木质化的关系及相互作用的研究却很少。本研究前期发现，苹果果皮花色苷含量在果实脱袋之后显著升高，而木质素含量在脱袋之后显著降低。然而，在光诱导条件下，两者之间是否产生相互作用而影响苹果脱袋后的品质发育尚不清晰。
在本研究中，研究人员通过RNA-seq和miRNA-seq关联分析，鉴定出一个差异表达的miR7125-MdCCR调节模块。并首次阐明了miR7125靶向木质素和花色苷合成代谢路径分支点基因，肉桂酰辅酶A还原酶基因（MdCCR），调控光诱导苹果果实花色苷和木质素积累稳态的生物学功能。在光诱导条件下，瞬时过表达miR7125或抑制MdCCR的表达促进苹果果实果皮中花色苷的合成，但同时降低木质素的含量。瞬时抑制miR7125或过表达MdCCR则观察到相反的结果。进一步研究发现，抑制型转录因子MdMYB16和激活型转录因子MdMYB1能够与miR7125启动子相同位点相互作用，推测二者竞争性调控miR7125的表达。瞬时抑制MdMYB16表达显著上调苹果果实中miR7125的表达，同时降低MdCCR的表达，导致木质素生物合成减少，花色苷积累增加。然而，瞬时过表达MdMYB16则结果相反。该研究揭示了MdMYB16/MdMYB1‐miR7125‐MdCCR模块协同调节光诱导苹果果实花色苷和木质素生物合成之间的稳态。并突出展示了CCR和CHS基因催化共同底物介导木质素和花色苷生物合成的竞争关系，为脱袋后苹果果实快速着色和品质形成分子机制提供了新的认识。
该研究由北京农学院姚允聪教授课题组完成，北京农学院植物科学技术学院青年教师胡玉净、硕士研究生程昊、博士后张燕为论文并列第一作者，姚允聪教授、张杰教授为论文通讯作者。该项工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、 北京市高精尖学科建设项目、北京林木分子设计育种高精尖创新中心、北京农学院农业应用新技术北京市重点实验室的资助。
