“调色大师”——花青素

春回大地，万物复苏，正是植物界最绚丽的'调色大赛'时节。当樱花染红枝头、紫罗兰铺就蓝紫色地毯时，这些令人陶醉的色彩背后，你是否好奇是谁在默默控制这一切?本期咱们就从花青素是聊一聊这位“幕后操控者”一花青素。

什么是花青素？

花青素（Anthocyanins）是一类广泛存在于高等植物中的水溶性天然色素，这类色素以糖苷的形式主要存在于植物细胞的液泡中，是赋予植物花瓣、果实、叶片和种子等器官呈现红、紫、蓝等鲜艳色彩的主要物质基础。除此之外，花青素还能提高植物抗性,帮助植物适应外界环境的变化。

多种转录因子对花青素合成酶基因进行调控

在先前的文章(揭秘“蓝色食物”中抗氧化利器花青素)中我们已经针对花青素的生物合成进行了简要介绍，花青素生物合成一般可以分为两个步骤。首先早期花青素合成酶（由CHS、CHI和F3H编码）将苯丙氨酸转化为二氢黄酮醇，而从奠定色素分子骨架。然后花青素晚期合成酶（由DFR、ANS和UF3GTi编码）催化二氢黄酮醇生成稳定花青素苷。这些花青素合成酶，直接影响花青素的合成，而这些生物酶合成基因的表达又会受到MYB、bHLH、WRKY等转录因子的调控。研究发现花青素合成酶基因主要受MYB-bHLH-WD40（MBW复合体）调控。

图1 花青素的生物合成代谢途径

花青素在植物体内的作用

图2 MYBL2-PAP1模块调控强光诱导花青素生物合成的作用模式图

2、盐胁迫&低温胁迫

图3 盐胁迫促进花青素生物合成

②低温胁迫

低温会抑制植物正常的活性氧代谢，导致活性氧积累。而活性氧会对植物细胞产生毒害并一致植物正常生长。研究发现,低温通过促进MBW复合体的形成从而促进花青素合成相关酶基因的表达，从而清楚积累的活性氧。已有研究表明植物经低温处理后，花青素合成酶基因的表达和花青素的积累量显著提高。那么低温是如何促进花青素合成的呢？

2023年8月发表于The EMBO Journal的一篇题为“Strigolactones promote plant freezing tolerance by releasing the WRKY41-mediated inhibition of CBF/DREB1 transcription”的研究论文中作者发现拟南芥中低温提高了独脚金内酯的含量，独角金内酯通过诱导SMXLs蛋白降解激活MBW复合体组分的表达，从而上调花青素合成基因表达促进花青的合成与积累。

图4 低温胁迫促进花青素的生物合成

花青素生物合成调控总结：植物通过多层次调控网络整合环境信号以动态调节花青素合成，其核心机制聚焦于MYB-bHLH-WD40（MBW）复合体的稳定性与活性调控。在不同非生物胁迫条件下，转录因子通过转录激活/抑制、蛋白质互作网络重构、泛素化降解及表观遗传修饰等机制调控MBW复合体，实现花青素合成的精准控制，以平衡ROS清除与能量代谢需求。

小瑞总结

今天咱们聊了花青素的合成和调控，我们发现花青素除了显色以外还对植物有着不可或缺的作用。除了花青素外，植物色素还有类胡萝卜素、大豆异黄酮等，大家对于其他植物色素是否感兴趣呢？如果您感兴趣，请在评论留言。你们的点赞、收藏、转发将是小编更新下一期的动力！

产品简介

植物色素的产生是植物组织自然生长和新陈代谢的结果。大部分植物色素无毒无副作用，有的色泽鲜艳，有的含有人体自身不能合成的必需营养物质，有的还兼有药理性能，植物色素因其性能在食品保健、化妆品、纺织品等行业均有应用。

公司介绍

南京维百瑞检测」隶属于南京瑞源生物技术有限公司，是一家为动植物、土壤研究领域客户提供一站式检测服务及完善检测解决方案的技术服务提供商。研发实验场地位于南京市栖霞区生命科技园，占地面积3500平方米，办公地点位于南京市栖霞区仙林智谷，占地面积1700平方米。

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