🔹 八倍體草莓的基因複雜性與花青素調控機制
【📌 遺傳背景】栽培草莓擁有八倍體基因組(八套染色體),多數基因存在多個同源複本,導致基因編輯極具挑戰性。【⭐ 核心開關】花青素(提供紅色的色素)的合成主要由轉錄因子MYB10調控,其中『MYB10-1B』基因複本被證實是控制果實成熟期色素積累的關鍵顯性開關。
由孔州國家大學、韓國國立園藝特效科學研究所、忠北大學及佛羅里達大學組成的研究團隊,在2025年8月25日發表於『園藝研究』期刊的最新研究中,成功利用基因編輯技術將紅草莓轉變成穩定的白草莓。草莓的熟悉紅色取決於複雜的基因系統,栽培草莓擁有八套染色體,因此許多基因以多個高度同源的複本存在,這使得單獨改變某一特定性狀變得非常困難。 研究團隊針對商業八倍體草莓品種『佛羅里達輝煌』進行研究,發現轉錄因子MYB10的其中一個顯性基因複本『MYB10-1B』是控制果實成熟過程中花青素積累的主要開關。透過運用CRISPR/Cas9基因編輯技術精準打斷這個特定的顯性基因複本,研究人員成功在不影響其他高度相關複本的情況下,將原本紅色的草莓果實轉化為穩定的白草莓果實。 在技術細節方面,研究人員透過轉錄體分析證實MYB10-1B在紅果實中強烈表達,而其他複本貢獻相對較小且無法進行補償。透過設計能夠識別同源異型基因之間微小序列差異的CRISPR/Cas9工具,研究團隊精準改變了MYB10-1B,並透過高解析度熔解分析、標靶擴增子測序和全基因組重測序確認其突變,同時檢測到極少的脫靶效應。 這項研究證明了在多倍體作物中精準性比全面破壞更為重要,編輯單一顯性表達的同源異型基因足以驅動顯著且穩定的表型變化。此項策略不僅為草莓育種提供了實用路線圖,也為未來調控其他多倍體蔬果的風味、營養成分和抗壓性等複雜性狀開闢了全新的功能基因體學應用前景。
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