花青素具有强效抗氧化和清除自由基的功能，是一类保护植物免受生物和非生物胁迫的重要次生代谢产物，其合成过程主要受多种结构基因编码的酶类及转录调控因子的调控。同时，植物激素也参与了花青素的生物合成调控过程。在大多数园艺作物中，乙烯、脱落酸（ABA）和茉莉酸（JA）被鉴定为花青素合成的正调控因子，而生长素和赤霉素（GA）则抑制花青素的积累。
生长素信号转导主要是通过TIR1/AFB-Aux/IAA-ARF信号通路来完成，泛素连接酶复合物TIR1/AFB是生长素受体，在响应生长素时促进Aux/IAA转录抑制因子的泛素化降解，释放出生长素响应因子ARF，激活下游响应基因的表达。生长素调控花青素生物合成的机制主要在苹果中进行了研究。生长素对花青素生物合成的影响因物种而异，尽管如此，其介导花青素合成的潜在分子机制尚不清楚。
2023年9月1日，Plant, Cell & Environment在线发表了山东农业大学校聘教授/中国科学院武汉植物园研究员安建平团队题为“E3 ubiquitin ligases SINA4 and SINA11 regulate anthocyanin biosynthesis by targeting the IAA29-ARF5-1-ERF3 module in apple”的研究论文，揭示了由IAA29-ARF5-1-ERF3模块介导的生长素和乙烯信号之间的串扰，并为生长素信号通路的泛素化修饰提供了新见解。
该研究鉴定发现，ARF转录因子MdARF5-1为苹果花青素生物合成的负调控因子，它通过抑制乙烯响应因子MdERF3的表达来整合生长素和乙烯信号，已知MdERF3是花青素合成的关键正调控因子。生长素抑制因子MdIAA29通过减弱MdARF5-1对MdERF3的转录抑制作用，从而降低了MdARF5-1对花青素生物合成的抑制。此外，SINA E3泛素连接酶MdSINA4和MdSINA11分别通过靶向MdIAA29和MdARF5-1进行泛素化降解，在花青素生物合成中发挥负向和正向调控作用。MdSINA4还可使MdSINA11去稳定，以响应生长素信号转导来调节花青素积累。
山东农业大学博士生李宏亮为本文第一作者，安建平研究员为论文通讯作者，山东农业大学园艺科学与工程学院由春香教授、中科院武汉植物园韩月彭研究员、山东农业大学刘志英、王晓娜参与了该项研究。本工作得到了山东省自然科学基金项目（ZR2022YQ24）、山东省高校青年创新团队发展计划（2022KJ326）和武汉植物园科研支持项目（E3559901）的资助。
