文献导读｜3D染色质+多组学解读软枣猕猴桃花青素调控

2025-10-29

导读开场

近期，中国农科院郑州果树所齐秀娟研究员、方金豹研究员团队在《Horticulture Research》上发表了一项关于软枣猕猴桃的研究。研究团队聚焦一个直观的问题：为什么同一种软枣猕猴桃，会呈现出红皮和绿皮两种不同外观？作者通过3D染色质结构分析结合多组学手段，逐步追踪到一个关键的负调控基因AaCBP60B-like，并发现其启动子上存在346 bp的结构变异，正是这一差异影响了果皮颜色的形成。论文中，红皮与绿皮的差异不仅需要“说清楚”，更要“看得见、量得出”。为此，研究团队采用了我们的Laser系列活体成像系统：在保证一致成像条件的同时，既直观展现了颜色和发光强度的差别，又提供了可靠的定量数据支撑。

研究主线

研究团队首先比较了红皮与绿皮软枣猕猴桃的3D染色质结构，发现在第7号和第16号染色体附近出现了A/B分区的明显切换。结合染色质可及性与转录组数据，他们把线索逐渐收敛到一个关键基因 AaCBP60B-like。随后，通过基因过表达、病毒诱导基因沉默（VIGS）以及外源CaCl₂处理，功能验证结果均指向同一方向：该基因对花青素合成具有负调控作用。进一步的启动子分析发现了一个346 bp的变异片段，并通过启动子活性测定与材料分型实验得到了加固证据。做到这里，审稿人的核心关注点只剩下两点：第一，你所谓的“红不起来”或者“更红”，是否能通过图像让人一眼就看明白；第二，不同批次、不同时间点的结果，能否被清晰地放在一起做对照。

Figure 5：发光成像说服力的来源

正是在这个背景下，作者给出了Fig.5的关键实验。通过在烟草叶片中进行瞬时注射，比较不同启动子版本的活性，他们发现带有346 bp缺失的启动子在发光成像上明显更亮（Fig.5b），其相对荧光素酶活性（Fig.5c）也显著高于完整启动子。这一结果与不同材料间AaCBP60B-like的表达差异高度一致。换句话说，图像直观告诉读者“谁更强”，数据则进一步量化了这种差别。这样的实验场景正好体现了Laser系列活体成像系统的成像优势：在相同的曝光与采集条件下，既能清楚展示启动子强弱的对比，又能结合定量分析提供可靠证据。

实验配套

这类研究的关键在于启动子活性差异的直观展示与定量比对。实验对成像系统提出了三个核心要求：灵敏度高、成像条件稳定、定量结果可比。Laser系列活体成像系统正好覆盖了这一需求：灵敏度：配备高量子效率的科研级相机，能清晰捕捉烟草叶片瞬时发光的微弱差异；一致性：自动化曝光与采集流程，保证不同批次、不同材料在同一条件下可直接横向比较；定量化：内置发光与荧光双模式，既能出具直观图像，又能与Dual-Luciferase® Reporter Assay的结果相互印证。

对科研人员而言，这意味着实验不仅能“拍得出来”，而且能“比得清楚”。因此，无论是向审稿人展示“红皮/绿皮差别一眼可见”，还是在内部验证中追求结果可复现，Laser系列活体成像系统都能提供稳定的成像支持。

结语

这项研究把“果皮更红或不红”这样的外观差别，转化为一条可比、可解释、可复核的分子证据链。对于学术读者而言，Fig.5清楚展示了一个346 bp启动子变异如何改变启动子活性，并最终影响下游花青素的积累路径；这不仅揭示了软枣猕猴桃颜色形成的新机制，也为分子育种提供了可操作的靶点。对于我们而言，Fig.5b的发光成像则是一个典型案例：在相同曝光条件下，Laser系列活体成像系统把“谁更强、谁更弱”拍得一目了然，并且能与定量数据相互印证。这样的图像，不仅有说服力，也真正提升了科研成果的可视化与可复现性。

参考文献：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