葡萄（Vitis vinifera）作为全球广泛种植的水果，在夏季成熟期间常遭受强光胁迫，导致日灼病等问题，严重影响果实品质和产量。白藜芦醇（Res）是一种具有抗氧化活性的芪类化合物，但其在植物光保护中的调控机制尚未完全阐明。强光胁迫会破坏光合系统平衡，诱导活性氧（ROS）积累，导致光抑制和细胞损伤。植物通过合成酚类化合物（如黄酮、花青素）作为 “天然防晒剂”，但非黄酮类化合物白藜芦醇的光保护机制研究较少。白藜芦醇合成关键酶 STS（芪合酶）的表达受 MYB 转录因子调控，但其响应高光的直接调控因子仍不明确。此外，光信号和油菜素内酯（BR）信号在植物生长发育中紧密相连，然而它们在强光胁迫下的相互作用及对植物适应环境的影响也有待深入研究。

近日，JIPB 在线发表了中国农业大学园艺学院刘扬团队题为“VvHY5 and VvBEE1 antagonistically control resveratrol biosynthesis to mitigate high light-induced damage in grapevine”的研究论文（https://doi.org/10.1111/jipb.13895）。该研究深入揭示了葡萄在强光胁迫下的响应机制，发现了VvHY5 - VvBEE1 调控模块在调节白藜芦醇生物合成中的关键作用，为葡萄抗逆育种提供了新靶点。

研究发现，葡萄叶片中光信号与油菜素内酯信号通路通过拮抗调控白藜芦醇合成以响应高光胁迫的分子机制。高光胁迫显著诱导葡萄叶片活性氧（ROS）积累和光抑制，同时上调白藜芦醇合成关键基因VvSTS的表达及产物含量，而外源喷施白藜芦醇可有效减少 ROS 积累并提高光合效率（Fv/Fm）和非光化学淬灭（NPQ），增强光保护能力（图2）。

图2 白藜芦醇在葡萄高光胁迫下光保护中的作用

进一步发现，光信号核心转录因子 VvHY5 通过直接结合VvSTS启动子的 G-box 元件激活其表达，与之相反，BR 信号通路转录因子 VvBEE1 通过竞争性结合VvSTS启动子相同位点抑制其表达。我们进一步利用‘无核白’遗传转化体系，构建了VvHY5和VvBEE1的过表达和RNAi稳定转基因葡萄植株。表现观察发现，过表达 VvBEE1 降低白藜芦醇水平并加剧光损伤，干扰该基因则增强抗逆性；相反，过表达 VvHY5 显著提升白藜芦醇含量并增强光保护能力，而干扰该基因则加剧 ROS 积累（图3）。机制解析表明，VvHY5 与 VvBEE1 通过物理互作和启动子竞争动态平衡白藜芦醇合成，且 BR 处理可通过增强 VvBEE1 活性削弱 VvHY5 的光保护效应，揭示了光信号与 BR 信号通路交叉调控白藜芦醇合成的分子网络。

图3 VvHY5与VvBEE1影响光合活性及活性氧的缓解

该研究揭示了葡萄植株在高光条件下如何通过白藜芦醇的生物合成减轻光损伤的重要机制，为利用基因编辑或外源调控提升葡萄抗逆性提供了理论依据。未来可进一步探索该模块在不同品种中的保守性，以及与其他代谢通路（如黄酮合成）的互作网络，推动葡萄抗逆育种和品质改良。中国农业大学园艺学院博士生Zain Ali为第一作者，刘扬教授为通讯作者。研究得到国家自然科学基金、中国农业大学 2115 人才计划等项目资助。

供图、供稿：刘扬课题组

编辑：张月夕 蒋晓彤

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