文獻(xiàn)導(dǎo)讀：3D染色質(zhì)+多組學(xué)解讀軟棗獼猴桃花青素調(diào)控

導(dǎo)讀開場

近期，中國農(nóng)科院鄭州果樹所齊秀娟研究員、方金豹研究員團(tuán)隊在《Horticulture Research》上發(fā)表了一項關(guān)于軟棗獼猴桃的研究。研究團(tuán)隊聚焦一個直觀的問題：為什么同一種軟棗獼猴桃，會呈現(xiàn)出紅皮和綠皮兩種不同外觀？作者通過3D染色質(zhì)結(jié)構(gòu)分析結(jié)合多組學(xué)手段，逐步追蹤到一個關(guān)鍵的負(fù)調(diào)控基因AaCBP60B-like，并發(fā)現(xiàn)其啟動子上存在346 bp的結(jié)構(gòu)變異，正是這一差異影響了果皮顏色的形成。

論文中，紅皮與綠皮的差異不僅需要“說清楚”，更要“看得見、量得出”。為此，研究團(tuán)隊采用了我們的Laser系列活體成像系統(tǒng)：在保證一致成像條件的同時，既直觀展現(xiàn)了顏色和發(fā)光強(qiáng)度的差別，又提供了可靠的定量數(shù)據(jù)支撐。

研究主線

研究團(tuán)隊首先比較了紅皮與綠皮軟棗獼猴桃的3D染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)在第7號和第16號染色體附近出現(xiàn)了A/B分區(qū)的明顯切換。結(jié)合染色質(zhì)可及性與轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，他們把線索逐漸收斂到一個關(guān)鍵基因 AaCBP60B-like。隨后，通過基因過表達(dá)、病毒誘導(dǎo)基因沉默（VIGS）以及外源CaCl₂處理，功能驗證結(jié)果均指向同一方向：該基因?qū)�花青素合成具有�?fù)調(diào)控作用。進(jìn)一步的啟動子分析發(fā)現(xiàn)了一個346 bp的變異片段，并通過啟動子活性測定與材料分型實驗得到了加固證據(jù)。

做到這里，審稿人的核心關(guān)注點只剩下兩點：第一，你所謂的“紅不起來”或者“更紅”，是否能通過圖像讓人一眼就看明白；第二，不同批次、不同時間點的結(jié)果，能否被清晰地放在一起做對照。
 

Figure 5：發(fā)光成像說服力的來源

正是在這個背景下，作者給出了Fig.5的關(guān)鍵實驗。通過在煙草葉片中進(jìn)行瞬時注射，比較不同啟動子版本的活性，他們發(fā)現(xiàn)帶有346 bp缺失的啟動子在發(fā)光成像上明顯更亮（Fig.5b），其相對熒光素酶活性（Fig.5c）也顯著高于完整啟動子。這一結(jié)果與不同材料間AaCBP60B-like的表達(dá)差異高度一致。換句話說，圖像直觀告訴讀者“誰更強(qiáng)”，數(shù)據(jù)則進(jìn)一步量化了這種差別。這樣的實驗場景正好體現(xiàn)了Laser系列活體成像系統(tǒng)的成像優(yōu)勢：在相同的曝光與采集條件下，既能清楚展示啟動子強(qiáng)弱的對比，又能結(jié)合定量分析提供可靠證據(jù)。

實驗配套

這類研究的關(guān)鍵在于啟動子活性差異的直觀展示與定量比對。實驗對成像系統(tǒng)提出了三個核心要求：靈敏度高、成像條件穩(wěn)定、定量結(jié)果可比。Laser系列活體成像系統(tǒng)正好覆蓋了這一需求：

靈敏度：配備高量子效率的科研級相機(jī)，能清晰捕捉煙草葉片瞬時發(fā)光的微弱差異；

一致性：自動化曝光與采集流程，保證不同批次、不同材料在同一條件下可直接橫向比較；

定量化：內(nèi)置發(fā)光與熒光雙模式，既能出具直觀圖像，又能與Dual-Luciferase® Reporter Assay的結(jié)果相互印證。

對科研人員而言，這意味著實驗不僅能“拍得出來”，而且能“比得清楚”。因此，無論是向?qū)徃迦苏故?ldquo;紅皮/綠皮差別一眼可見”，還是在內(nèi)部驗證中追求結(jié)果可復(fù)現(xiàn)，Laser系列活體成像系統(tǒng)都能提供穩(wěn)定的成像支持。

 

結(jié)語

這項研究把“果皮更紅或不紅”這樣的外觀差別，轉(zhuǎn)化為一條可比、可解釋、可復(fù)核的分子證據(jù)鏈。對于學(xué)術(shù)讀者而言，F(xiàn)ig.5清楚展示了一個346 bp啟動子變異如何改變啟動子活性，并最終影響下游花青素的積累路徑；這不僅揭示了軟棗獼猴桃顏色形成的新機(jī)制，也為分子育種提供了可操作的靶點。

對于我們而言，F(xiàn)ig.5b的發(fā)光成像則是一個典型案例：在相同曝光條件下，Laser系列活體成像系統(tǒng)把“誰更強(qiáng)、誰更弱”拍得一目了然，并且能與定量數(shù)據(jù)相互印證。這樣的圖像，不僅有說服力，也真正提升了科研成果的可視化與可復(fù)現(xiàn)性。

參考文獻(xiàn)：

Li Y, Song Z, et al. Combination of 3D chromatin architecture and omics analysis provides insight into anthocyanin regulation in Actinidia arguta. Horticulture Research (2025). doi:10.1093/hr/uhaf183