Abstract Anthocyanins are vacuolar pigments that confer red-violet colors to plant tissues. Pigmentation patterns result from spatio-temporally regulated anthocyanin synthesis and degradation. Mutational inactivation of a conserved MYB-bHLH-WDrepeat-WRKY transcriptional complex (MBWW) causes degradation of anthocyanins and ‘fading’ of flower color via a pathway that involves FADING (FA) . Here we show that FA encodes a vacuolar membrane Fe-reductase-oxidase that promotes anthocyanin degradation. In wild type petals anthocyanins in the central vacuole (CV) are stable, because FA-GFP is upheld in small vacuoles (vacuolinos) and kept away from the CV, indicating that vacuolinos act as gatekeepers in protein trafficking. In cells lacking vacuolinos, including mbww- mutant petals, FA-GFP reaches the CV and triggers anthocyanin degradation. Virus-induced gene silencing (VIGS) of an FA-homolog in pepper fruits prevented the “fading” of anthocyanins during fruit maturation. These findings provide new insights to breed ornamental and food crops with increased anthocyanin-content and enhanced nutritional value of edible parts.

Transcriptome sequencing of non-model organisms is valuable resource for the genetic basis of ecological-meaningful traits. The Royal Irises, Iris section Oncocyclus, are a Middle-East group of species in the course of speciation. The species are characterized with extremely large flowers, a huge range of flower colors and a unique pollination system. The Royal Irises serve as a model for evolutionary processes of speciation and plant ecology. However, there are no transcriptomic and genomic data for molecular characterization. Here we describe the de novo transcriptome sequencing and assembly of Iris atropurpurea of the Royal Irises. We employed RNA-seq to analyze the transcriptomes of root, leaf and three stages of flower development. We generated over 195 million paired-end sequencing reads. De novo assembly yielded 184,341 transcripts with an average length of 535 bp. At the protein level, a total of 28,709 Iris transcripts showed significant similarity with known proteins from UniProt database. Orthologues of key flowering genes and genes related to pigment synthesis were identified, showing differential expression in different tissues. In addition, we identified 1,503 short sequence repeats that can be developed for molecular markers for population genetics in irises. In the era of large genetic datasets, the Iris transcriptome sequencing provides valuable resource for studying adaptation-associated traits in this non-model plant. Although intensive eco-evolutionary studies, this is the first reported transcriptome for the Royal Irises. The data available from this study will facilitate gene discovery, functional genomic studies and development of molecular markers in irises, and will provide genetic tools for their conservation.