Een onderzoeksteam onder leiding van professor Park Yong-gu van de afdeling Biologische Wetenschappen van de Seoul National University ontdekte het mechanisme waarmee fosforgebrek de accumulatie van anthocyanine in planten veroorzaakt.

Anthocyanen zijn rode, paarse of blauwe pigmenten die veel fruit, groenten en bloemen hun levendige kleuren geven. Het zijn ook krachtige antioxidanten die gezondheidsvoordelen bieden voor mens en dier.

In planten wordt de anthocyanineproductie gereguleerd door een complex netwerk van genen. Van één van deze genen, MYB75, is bekend dat deze een sleutelrol speelt bij de regulatie van de anthocyaninebiosynthese.

Eerdere studies hebben aangetoond dat MYB75 kan worden veroorzaakt door verschillende omgevingsfactoren, zoals licht, droogte en zoutstress. Het was echter niet bekend hoe fosforgebrek de expressie van MYB75 beïnvloedt.

In de huidige studie ontdekte het onderzoeksteam dat een tekort aan fosfor de expressie van MYB75 in Arabidopsis thaliana, een modelplantensoort, veroorzaakt. Dit leidt tot een toename van de productie van anthocyanen, waardoor de planten een roodachtige kleur krijgen.

Verdere experimenten onthulden dat fosfortekort een signaalroute activeert waarbij de transcriptiefactor WRKY42 betrokken is. WRKY42 bindt zich aan de promotor van het MYB75-gen en activeert de expressie ervan.

Het onderzoeksteam ontdekte ook dat door fosfortekort geïnduceerde accumulatie van anthocyanine geassocieerd is met een toename in de expressie van genen die betrokken zijn bij de productie van flavonoïdevoorlopers, die de bouwstenen zijn van anthocyanines.

Deze bevindingen bieden nieuwe inzichten in de moleculaire mechanismen waarmee planten reageren op fosforgebrek. Het onderzoeksteam hoopt dat deze informatie nuttig zal zijn voor het ontwikkelen van nieuwe strategieën om de productie van anthocyanines in planten te verbeteren, wat gevolgen zou kunnen hebben voor de voedings- en farmaceutische industrie.