西北农林：综合转录组和蛋白质组分析表明，VvMYB61和VvNAC29调控了葡萄果实采后衰老过程中木质素和类黄酮代谢的重编程

导  读

采后衰老是一个复杂的生物学过程，发生在植物组织器官从母体中分离后。葡萄果实作为一种重要的经济园艺作物，其衰老与果实品质和市场价值密切相关。本研究采用转录组学和蛋白质组学相结合的方法研究了‘红地球’葡萄果实采后衰老过程中的关键代谢变化。结果表明，参与黄酮生物合成的基因显著下调，而木质素生物合成途径被激活，与黄酮途径竞争共享前体对香豆酰辅酶A。相关性分析确定VvMYB61和VvNAC29为候选核心调控因子。酵母单杂交和相关检测表明，VvMYB61和VvNAC29直接结合木质素生物合成基因VvPRX19的启动子并激活其转录，而VvMYB61也直接结合类黄酮生物合成基因VvCH27的启动子并抑制其表达。此外，稳定和瞬时转基因试验均显示VvMYB61和VvNAC29促进木质素积累，同时抑制黄酮类化合物的合成。总之，这些发现证实VvMYB61和VvNAC29是葡萄采后衰老过程中木质素和类黄酮生物合成的关键调控因子，介导了代谢重编程，将类黄酮的碳通量重新定向到木质素生物合成。

论文ID

原名：Integrated transcriptome and proteome analyses reveal that VvMYB61 and VvNAC29 orchestrate the reprogramming of lignin and flavonoid metabolism during postharvest senescence in grape berries

译名：综合转录组和蛋白质组分析表明VvMYB61和VvNAC29调控了葡萄果实采后衰老过程中木质素和类黄酮代谢的重编程

期刊：Postharvest Biology and Technology

IF：6.8

发表时间：2025.12

通讯作者：孟江飞

通讯作者单位：西北农林科技大学葡萄酒学院

DOI号：10.1016/j.postharvbio.2025.114122

实验设计

 

 

结果

 

1 果实贮藏期间的生理变化

葡萄果实采后衰老过程中外观发生显著变化。果实在贮藏期间逐渐干瘪（图1A）。随着贮藏时间的延长，‘红地球’葡萄的木质素含量从30天开始增加，并在整个贮藏期间持续上升（图1B），而总黄酮含量在贮藏的最初10天先增加，然后逐渐降低，在60天时达到最低水平（图1C）。

图1。红地球葡萄采后衰老过程中果实外观（A）、木质素含量（B）和黄酮含量（C）。数据以三个重复的平均值±标准差表示。字母表示时间点之间的显著差异（单向方差分析，P<0.05)。

2 采后衰老期间的转录组差异

随后进行了RNA测序，表型分析显示木质素含量在采后30天开始显著增加，60天达到最大值。30天时的总类黄酮含量较初始状态显著变化，60天时相较30天水平显著下降。这些结果表明，采后30天和60天是与采后衰老相关的表型变化的关键转折点。经过质量控制后，总共获得66.95 Gb清洁数据，其中98.46-98.78%的碱基评分为Q30,46-47%为GC含量。大多数阅读片段（90.15-92.62%）成功映射到葡萄参考基因组，其中68.48-71.23%被唯一映射（表S2）。在三个对照组（RG0 vs RG30、RG0 vs RG60、RG30 vs RG60）中共鉴定出1970、2140和635个DEGs。DEGs的数量随着衰老的进程而增加（图2B）。此外，维恩图显示三个对照组共有83个DEGs（图2A）。为更好地展示贮藏期间的转录变化，对所有的DEGs进行了分层聚类（图S1），并进行了表达模式分类（图2C），共有2913个DEGs被分为六个簇。聚类4包含最多的DEGs（723个基因），其表达在贮藏30天后表达量急剧下降，60天时表达量略有增加。聚类5和聚类6分别包含504和403个DEG;随着贮藏的进行，两个簇的基因都上调，但上调的程度在两个簇之间有所不同。

此外，研究者对鉴定的DEGs进行KEGG途径富集分析发现，在RG0 vs RG30和RG0 vs RG60的比较组中，DEGs主要富集于光合作用相关途径、碳代谢和苯丙烷生物合成。相比之下，在RG30 vs RG60的比较组中，DEGs主要富集于“植物-病原体相互作用”和“MAPK信号通路”（图2D）。这些结果表明，贮藏60天的葡萄与贮藏30天的葡萄相比，可能具有激活的分子防御反应。

图2.‘红地球’葡萄果实转录组概述。A.差异基因韦恩图。B.DEGs火山图。红点表示显著上调，蓝点表示显著下调。C.鉴定的DEGs的表达趋势。采用模糊c均值算法将DEG划分为6个聚类。D.‘红地球’葡萄采后衰老过程中DEGs的KEGG途径分析。RG0、RG30和RG60分别表示收获后0、30和60天。

3 采后衰老过程中的蛋白质组差异

通过基于TMT的定量蛋白质组分析，获得了‘红地球’葡萄果实采后衰老过程中的蛋白质组学图谱。共生成了285,944个谱，其中包括71,080个匹配谱，39,219个肽（其中34,573个为独特肽），以及5659个蛋白质，其中5251个蛋白质被定量。所有数据均采用MASCOT 2.6与Proteome Discoverer 2.2整合后进行处理，蛋白质定量为1% FDR含量。蛋白质分子量、肽长、肽数和离子分数覆盖分布见图S2。在已识别的DEPs中，分别在RG0 vs RG30、RG0 vs RG60、RG30 vs RG60的比较组中分别特异性地发现140、261和213个DEPs。此外，RG0 vs RG30及RG0 vs RG60组之间有141个DEPs重叠（图3A），表明不同贮藏阶段蛋白质表达变化存在一定程度的相似性。在每个贮藏点的两两比较中，分别确定RG0 vs RG30、RG0 vs RG60以及RG30 vs RG60中的315（165上调，150下调）、517（237上调，280下调）和378（175上调，203下调）DEPs（图3B）。与转录组学结果一致，DEPs数量随着贮藏时间延长而增加，蛋白质组变化在贮藏60天后更为明显。

GO富集分析显示DEPs在90、144和63个GO条目中显著富集，其中49、68和23项属于生物过程（BP）类别，27、61和24项属于分子功能（MF），14、15和18项属于细胞成分（CC）（表S3）。前30个富集GO项使用Fisher精确检验可视化（图3C）。BP、MF和CC类别中显著富集的GO条目在不同处理组间存在差异。然而，RG0 vs RG60以及RG30 vs RG60均显著富集“诱导的系统抗性、乙烯介导信号通路”，表明防御相关信号在衰老期间被激活。此外，与RG0 vs RG30相比，RG0 vs RG60组在“对真菌的防御反应、不亲和相互作用”以及“茉莉酸和乙烯依赖的系统性抗性”方面表现出显著富集，表明葡萄果实在长时间贮藏期间对微生物侵染的防御能力得到了激活。KEGG途径富集分析显示，在RG0 vs RG30比较组中，DEPs在倍半萜和三萜生物合成、光合生物固碳和碳代谢途径中显著富集。相反，在RG0 vs RG60中，DEP主要富集于过氧化物酶体、花青素生物合成、乙醛酸和二羧酸代谢以及脂肪酸延伸途径（图3D）。

图3.‘红地球’葡萄果实蛋白质组概述。A.差异蛋白韦恩图。B.用层次聚类法分析了不同处理时间（RG0、RG30和RG60）下‘红地球’葡萄果实的DEPs。C.“红地球” 葡萄采后衰老过程中DEPs的GO分析。D.采后DEPs的KEGG通路分析。RG0、RG30和RG60分别代表收获后0、30和60天。

4 转录组学与蛋白质组学的综合分析

综合转录组学和蛋白质组学的分析可以利用两种组学方法之间的差异和互补性，提供对生物过程更全面的理解。共鉴定出2720个DEG和691个DEPs。其中，在RG0 vs RG30和RG0 vs RG60的比较组中，分别有76和89个DEP对应于DEGs，而在RG30 vs RG60中仅发现8个对应的DEPs（图4A）。研究者采用Pearson相关分析评价共表达DEGs与DEPs的相关性。结果显示，DEGs的差异倍数与其对应的DEPs之间存在显著的正相关，其中RG0 vs RG30的Pearson系数为0.8607，RG0 vs RG60的Pearson系数为0.7239（图4B）。在两次比较组中，只有4对和13对DEGs-DEPs分别表现出相反的表达趋势。与这一发现一致，共表达DEGs-DEPs的热图分析揭示了类似的表达模式（图S3），表明大多数DEPs在转录水平上受到直接调控。这些结果表明，DEGs及其编码的DEPs在‘红地球’葡萄采后贮藏过程中具有协同作用。此外，研究者发现，除了共表达基因外，许多基因在转录组和蛋白质组水平上表现出不一致的表达模式，这表明转录后调控或翻译后修饰可能导致这些差异（图S4），这意味着转录后调控和翻译后修饰可能导致在果实衰老期间观察到的mRNA丰度和蛋白质积累之间的差异。 

RG0 vs RG60的比较组中DEG和DEP数量最多，其次是RG0 vs RG30。为进一步了解其生物学作用，研究者将两个对照组的DEGs和DEPs映射到KEGG通路（图4C）。常见富集的途径主要与碳水化合物和能量代谢，以及次级代谢物的生物合成相关，包括“光合生物中的碳固定”、“光合作用”、“苯丙酸生物合成”、“果糖和甘露糖代谢”以及“淀粉和蔗糖代谢”。

其中，DEGs/DEPs不仅在光合作用、氨基酸代谢和谷胱甘肽代谢等非特异性衰老相关途径中富集，而且在苯丙烷生物合成途径中富集程度最高（图4D）。结果表明，贮藏后PAL、C4H和4CL表达上调，而编码CHS的DEGs表达下调。CHI蛋白水平先升高后降低，而F3H和FLS在转录水平和蛋白水平均下调。同样，UFGT在两个水平上均表现出下调。综上所述，这些发现表明黄酮类化合物（花青素、黄烷醇和黄酮醇）的生物合成在采后贮藏期间可能受到抑制。相反，苯丙烷途径木质素生物合成分支中的基因主要上调。PRX蛋白和HCT、C3H、CCoAOMT、COMT基因表达上调，多数PRX基因和2个CAD基因表达上调。虽然有少数CAD和PRX基因表达下调，但这可能反映了这些多基因家族对采后生理变化的复杂而精细的调控。总的来说，木质素生物合成途径中大多数基因的上调表明贮藏过程中木质素的形成被激活。

图4.‘红地球’葡萄采后转录组和蛋白质组联合分析综述。A.转录组学和蛋白质组学综合分析的韦恩图。B.共表达差异基因（蛋白质）四象限图。C.DEGs和DEPs富集的KEGG途径。D.冷藏期间苯丙酸生物合成和类黄酮生物合成途径中蛋白质和转录表达的可视化。RG0、RG30和RG60分别表示收获后0、30和60天。Z-分数折叠变化值显示在色标上，该色标与每个单基因和蛋白质的丰度成比例。

5 调控类黄酮和木质素生物合成的候选转录因子的鉴定

为了确定调控木质素和类黄酮结构基因的潜在转录因子，研究者在DEGs和收获后表现出高log₂差异倍数变化的基因之间进行Pearson相关分析，包括参与苯丙烷生物合成的上游基因（VvPAL23、VvPAL26）、木质素生物合成基因（VvPRX19、VvHCT22）和类黄酮结构基因（VvCHS27）（图5B）。结果表明，VvMYB61、VvMYB44、VvNAC29、VvNAC87、VvNAC47、VvMYB108等转录因子与木质素合成基因的表达呈显著正相关，与类黄酮合成基因的表达呈显著负相关。VvNAC8、VvERF3、VvNAC27等转录因子与木质素合成基因表达呈负相关，与黄酮类结构基因表达呈正相关。一致地，RT-qPCR分析显示这些基因在收获后被激活或抑制（图5A）。这一现象可能是由于木质素与黄酮类化合物生物合成途径之间对共同底物对香豆酰辅酶A的竞争，提示这些被激活的转录因子可能协同调控木质素与黄酮类化合物的生物合成。

图5.候选转录因子筛选与相互作用验证 A.利用RT-qPCR技术分析候选VvMYBs、VvNACs和其他转录因子（TFs）的基因表达，并将其定位到转录组数据。B.类黄酮和木质素生物合成相关结构基因与转录因子的相关性分析。红色表示正相关，而蓝色表示负相关。每个圆的大小反映了相关性的强度：较大的圆表示相关性较强，较小的圆表示相关性较弱。相关分析中包含的转录因子基因是根据三个发育阶段的显著表达变化选择的，log₂ fold change≥1 和adjusted P value<0.05. 表S4中提供了相应的完整基因名称。C.DLR分析中使用的效应器和报告器结构的示意图。D.DLR分析显示VvMYB61、VvNAC25和VvNAC29可激活VvPRX19的表达，同时抑制VvCHS27的表达。E.VvPRX19和VvCHS27启动子中VvMYB61和VvNAC29的Y1H检测。以VvPRX19和VvCHS27启动子为阴性对照。AD，pGADT7；L，亮氨酸；T，色氨酸；H，组氨酸；3-AT，3-氨基-1,2,4-三氮唑。误差条表示平均值±标准差，星号表示显著差异（P<0.05)。

6 VvMYB61和VvNAC29激活木质素生物合成基因VvPRX19，而VvMYB61抑制类黄酮途径基因VvCHS27

为阐明候选转录因子在木质素和类黄酮生物合成途径中的调控作用，研究者进行了荧光素酶（LUC）报告检测。DLR分析显示，VvMYB61、VvNAC25和VvNAC29显著激活VvPRX19表达，而VvMYB61和VvNAC29显著抑制VvCHS27表达（图5C-D）。VvMYB61和VvNAC29均能同时激活木质素结构基因和抑制类黄酮生物合成基因。顺式元素分析表明，VvPRX19启动子含有多个MYB结合元件（AC-II、MRE）和NAC结合元件（NACRS、IDE2基序）。同样，VvCHS27启动子包含AC-I、MRE、NACRS和IDE2基序元件，暗示MYB和NAC转录因子的潜在结合位点。为进一步验证这些转录因子是否能直接结合木质素或类黄酮结构基因的启动子，研究者进行了Y1H检测。如图5E所示，携带VvPRX19或VvCHS27启动子的酵母细胞被3-AT抑制。含有AD-VvMYB61+pHIS2-VvPRX19、AD-VvMYB61+pHIS2-VvCHS27和AD-VvNAC29+pHIS2-VvPRX19的AH109菌株能够在缺乏组氨酸和添加3-AT的选择性培养基上生长;而含有AD-VvNAC29+pHIS2-VvCHS27的菌株则未能生长。这些结果表明，VvMYB61可以直接结合VvPRX19和VvCHS27的启动子，而VvNAC29则特异性结合VvPRX19启动子，但不结合VvCHS27。综合来看，这些发现表明VvMYB61和VvNAC29激活木质素生物合成基因VvPRX19，VvMYB61抑制类黄酮途径基因VvCHS27。

7 VvMYB61和VvNAC29协调类黄酮和木质素的生物合成

为了进一步阐明VvMYB61和VvNAC29在调控木质素和类黄酮合成中的作用，研究者对烟草叶片进行了瞬时表达分析。当VvMYB61和VvNAC29过表达时，蛋白质印迹法（WB）分析证实VvMYB61-GFP和VvNAC29-GFP融合蛋白成功表达，验证外源基因在该系统中有效转录和翻译（图6A）。VvMYB61或VvNAC29的过表达显著增加了烟叶中总木质素含量，同时显著减少了黄酮类化合物的积累（图6B–C）。此外，葡萄果实的瞬时转化也显示出类似的结果。VvMYB61和VvNAC29的过表达上调VvPAL23和VvPRX19的表达，但下调VvCHS27，伴随木质素含量增加和类黄酮水平降低（图6D–G）。相反，病毒诱导的VvMYB61和VvNAC29基因沉默（VIGS）导致VvPRX19表达显著降低，VvCHS27表达上调，木质素积累减少，类黄酮含量增加（图6H–I）。总之，VvMYB61和VvNAC29是木质素生物合成的正调控因子和类黄酮生物合成的负调控因子。

为了进一步研究VvMYB61和VvNAC29的生物学功能，研究者采用了农杆菌介导的遗传转化，稳定地在赤霞珠葡萄愈伤组织中稳定表达VvMYB61和VvNAC29基因。基因组PCR、RT-qPCR和蛋白质印迹法分析证实成功生成过表达转基因系（图7A-B，图S5）。研究者观察到VvMYB61和VvNAC29的过表达导致木质素含量显著增加（图7C），伴随类黄酮水平下降（图7D）。VvPAL23和VvPRX19的表达在过表达的愈伤组织中上调（图7E）。此外，间苯三酚HCl染色显示在过表达VvMYB61和VvNAC29的愈伤组织中有更强烈的红色染色（图7F）。在这些转基因愈伤组织中，木质素自发荧光信号始终较强（图7G）。这些结果表明，VvMYB61和VvNAC29促进苯丙烷途径中关键木质素生物合成基因的表达，将碳通量引导至木质素生物合成。同时，它们通过抑制类黄酮途径调节因子VvCHS27的表达来抑制类黄酮生物合成。

图6.VvMYB61和VvNAC29在葡萄叶片和果实中的瞬时表达分析。A.蛋白质印迹法分析VvMYB61-GFP和VvNAC29-GFP蛋白在烟草中的表达。B.瞬时过表达VvMYB61和VvNAC29后烟叶木质素含量。C.瞬时表达后烟叶中黄酮含量。D.葡萄果实VvMYB61和VvNAC29瞬时过表达和沉默后的表型观察。E-G.VvMYB61、VvNAC29、VvPAL23、VvPRX19和VvCHS27在葡萄果实中的相对表达水平。H.葡萄果实经瞬时转化后的木质素含量。I.葡萄果实瞬时转化后黄酮含量。EV，空矢量（空控制）。误差条代表平均值±标准差。不同字母表示转录因子过表达样本与EV浸润对照组之间的差异具有统计学意义（p<0.05)。

图7.VvMYB61和VvNAC29在葡萄愈伤组织中的稳定过表达分析。A-B.VvMYB61和VvNAC29的相对表达水平。C.VvMYB61和VvNAC29过表达愈伤组织中木质素含量。D.过表达愈伤组织中黄酮含量。E.VvPAL23、VvPRX19和VvCHS27的相对表达水平。F.间苯三酚-HCl染色过表达VvMYB61和VvNAC29的转基因愈伤组织。G.转基因愈伤组织中木质素的自发荧光成像。不同字母表示差异有统计学意义（p<0.05)，*和**表示显著（p<0.05)极显著（p<0.01)差异。

 

讨论

 

在长期贮藏期间，葡萄果实逐渐经历衰老、软化、失重和干瘪，导致质地粗糙且不均匀。在本研究中，研究者观察到‘红地球’果实中的木质素含量在贮藏期间逐渐增加，而总黄酮含量在贮藏前10天内下降，在贮藏后期继续下降。贮藏50天后，出现真菌感染的迹象。以往对葡萄采后品质变化的研究主要集中在转录组学分析上。在本研究中，研究者采用转录组学和蛋白质组学相结合的方法来研究葡萄果实采后品质的变化，并阐明这些变化潜在的分子机制。共鉴定出2913个DEGs和904个DEPs。RG0 vs RG30、RG0 vs RG60以及RG30 vs RG60中分别显示1970、2140和635个DEGs以及315、517和378个DEPs。贮藏过程中DEGs和DEPs数量的增加表明，在贮藏后期，果实品质和相关代谢途径发生了更为显著的变化。此外，研究者检测到转录组和蛋白质组水平的显著改变。基于GO注释和KEGG途径分析，这些多组学数据为‘红地球’葡萄采后衰老过程中苯丙烷和碳水化合物代谢的分子机制提供了见解。

1 碳水化合物代谢分析

碳水化合物在果实采后品质维持中起关键作用，不仅影响风味，还作为调控果实衰老的信号分子。在采后葡萄果实中，DEGs和DEPs主要富集于碳水化合物代谢途径，促使对糖酵解和三羧酸（TCA）循环进行重点分析（图8）。糖酵解是果实初级代谢的中心途径，直接氧化果糖和葡萄糖，提供丙酮酸和NADH，产生ATP供果实代谢。

图8.冷藏期间碳水化合物代谢通路中蛋白质和转录本表达的可视化。Z-分数折叠变化值以颜色刻度显示，颜色刻度与每个单基因和蛋白质的丰度成正比。

蔗糖转化酶（INV）催化蔗糖水解为葡萄糖和果糖，其表达在采后衰老期间通常上调。抑制INV活性可以延缓衰老。例如，敲除番茄中的SlVI基因可增加蔗糖含量，增强果实硬度和抗病性，延长货架期。在本研究中，参与糖酵解的基因（INV、FBPase、ALDO）在转录水平和蛋白水平均下调，这可能与冷藏条件下抑制蔗糖水解有关。己糖激酶（HK）和磷酸果糖激酶（PFK）分别作为糖酵解的起始酶和限速酶。研究的数据表明，HK的上调促进葡萄糖和果糖的分解代谢以提供能量，而在贮藏后期底物消耗可能会降低PFK的表达，从而抑制糖酵解和ATP的产生，导致能量不足。此外，先前的研究表明，一氧化氮（NO）处理增强了HK的表达并缓解了苹果果实的衰老。然而，HK过表达加速了番茄叶片和水稻叶片的衰老，表明叶片和果实之间存在组织特异性功能差异。此外，本研究结果表明，丙酮酸激酶（PK）蛋白丰度最初增加，随后降低，后期下降可能是由于底物消耗所致，突出了PK在糖稳态和能量代谢中的关键作用。综上所述，这些结果表明冷诱导的采后衰老抑制某些糖酵解基因的表达，从而降低呼吸频率和延缓衰老。然而，在长期贮藏过程中，底物缺乏和糖酵解活性有限可能导致果实能量不足。

在TCA循环中，异柠檬酸脱氢酶（IDH）和苹果酸脱氢酶（MDH）有助于能量生产，而乌头酸酶（ACON）催化柠檬酸盐转化为异柠檬酸盐。本研究表明，在采后衰老后期，ACON表达上调，而IDH和MDH蛋白表达下调，导致NADH产生减少、TCA通量降低和能量不足，这表明，虽然柠檬酸代谢继续，但总体TCA循环流量减少。此外，果实采后衰老过程中TCA循环的调控具有果实类型特异性。在非呼吸跃变型果实中，如桔皮，IDH和MDH表达下调，而在跃变型果实中表达上调。在贮藏初期，PK、IDH和MDH蛋白水平的升高有助于维持乙酰辅酶A的有效性，维持有机酸代谢和减轻褐变。相反，在果实后期下调这些基因会降低TCA循环活性，加速果实衰老，影响果实品质。

2 VvMYB61和VvNAC29调控采后葡萄果实中的木质素和类黄酮生物合成

转录组学和蛋白质组学分析表明，‘红地球’葡萄果实采后衰老过程中的主要代谢变化主要与苯丙酸代谢有关。以往的研究表明，果实在衰老过程中会受到各种生物和非生物胁迫，从而诱导木质素的合成。例如，柑橘果皮的机械损伤或病原菌感染和枇杷果实的低温胁迫均已报道上调木质素生物合成基因。同时，在采后贮藏期间观察到火龙果中黄酮含量下降。此外，抑制木质素生物合成途径中的关键酶HCT可促进类黄酮化合物的积累。在本研究中，大多数参与类黄酮生物合成的基因在贮藏后的转录水平和蛋白质水平均下调，而木质素生物合成的基因则显著上调。木质素和类黄酮生物合成途径代表苯丙烷代谢的两个竞争分支，共享共同前体对香豆酰辅酶A。在拟南芥中，AtMYB20、AtMYB42、AtMYB43和AtMYB85等转录因子可激活PAL1、4CL1、C4H和CAD4，从而促进木质素生物合成，而MYB4则对类黄酮积累起负向调节作用。这些结果表明，在采后衰老过程中，木质素和类黄酮的生物合成途径竞争相同的前体底物。此外，结构基因的差异表达意味着某些尚未确定的转录因子可能协调调控这两条途径，激活木质素生物合成，同时抑制类黄酮的产生。

为了确定候选转录因子（TFs），研究者对木质素生物合成基因（PRX、HCT）、类黄酮结构基因（CHS、UFGT）和TFs的表达模式进行Pearson相关分析。研究者利用荧光素酶法进一步筛选候选TFs，酵母实验证实VvMYB61和VvNAC29可与VvPRX19启动子结合并激活其表达，而VvMYB61也可与VvCHS27启动子结合并抑制其表达。此外，VvMYB61和VvNAC29在稳定转化的愈伤组织中的过表达，以及在烟草和葡萄果实中的瞬时过表达，导致VvPAL和VvPRX19的上调，导致木质素积累增加。相反，VvMYB61和VvNAC29在葡萄果实中的沉默降低了木质素含量，增加了黄酮含量。这些结果表明VvMYB61和VvNAC29是木质素生物合成的正调控因子，而类黄酮生物合成的负调控因子。其他物种也有类似的调节作用。例如，马铃薯R2R3-MYB转录因子StMYB168与StPAL5和StCAD14的启动子结合以激活其表达，从而促进块茎中木质素的生物合成。杨树MYB165和MYB194抑制类黄酮生物合成，而桉树EgNAC141和杨树NAC15促进木质素沉积。在拟南芥中，AtMYB75不仅促进花青素积累，而且抑制木质素沉积以平衡代谢通量。类似地，在玉米中，ZmMYB31直接抑制木质素生物合成基因，将碳通量重定向至花青素生物合成。因此，VvMYB61和VvNAC29可能通过与木质素和类黄酮生物合成基因的启动子结合，促进木质素生物合成的碳通量。

尽管VvNAC29在Y1H检测中未直接结合VvCHS27启动子，但VvNAC29在葡萄果实中的瞬时过表达导致VvCHS27表达显著下调。此外，荧光素酶分析表明VvNAC29抑制VvCHS27，提示VvNAC29可能通过间接途径调控CHS的表达，从而抑制类黄酮的生物合成。此外，VvNAC29和VvMYB61在转基因葡萄愈伤组织和瞬时过表达果实中的过表达不仅导致VvPRX19的上调，还导致VvPAL23的上调。作为苯丙酸途径中的限速酶，PAL催化苯丙氨酸转化为酚酸，酚酸随后进入木质素和类黄酮生物合成。这表明，活化不仅发生在木质素支链上，而且也发生在上游苯丙烷途径上，提供了更多的对香豆酰基辅酶A前体。果实采后经常受到各种各样的胁迫，包括真菌胁迫和低温胁迫。在‘红地球’葡萄采后衰老过程中，上游苯丙烷途径被激活，碳分配向木质素生物合成转移，从而增强次生细胞壁的机械强度，帮助果实应对各种生物和非生物胁迫。

本研究揭示了采后衰老‘红地球’葡萄中苯丙烷途径的两个主要分支木质素和类黄酮生物合成的潜在分子调控机制，并进一步揭示了采后苯丙烷代谢的复杂调控网络。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2025.114122