Traditionally, Sicilian blood oranges (Citrus sinensis) have been associated with cardiovascular health, and consumption has been shown to prevent obesity in mice fed a high-fat diet. Despite increasing consumer interest in these health-promoting attributes, production of blood oranges remains unreliable due largely to a dependency on cold for full color formation. We show that Sicilian blood orange arose by insertion of a Copia-like retrotransposon adjacent to a gene encoding Ruby, a MYB transcriptional activator of anthocyanin production. The retrotransposon controls Ruby expression, and cold dependency reflects the induction of the retroelement by stress. A blood orange of Chinese origin results from an independent insertion of a similar retrotransposon, and color formation in its fruit is also cold dependent. Our results suggest that transposition and recombination of retroelements are likely important sources of variation in Citrus.

Anthocyanins are water-soluble pigments giving the red, purple and blue colours of many flowers and fruit. In addition to their physiological roles in plants, to attract pollinators and seed dispersers, dietary anthocyanins are associated with protection against certain cancers, cardiovascular diseases and other chronic human disorders. Enhanced supplies of pure anthocyanins would service the demands of research to investigate these health-promoting effects and would also prove a valuable resource for the colourants and cosmetic industries to investigate the effects of chemical modifications, co-pigments, and pH on colour and stability for developing new plant sources of natural colourants, and new natural colours.

Shelf life is an important quality trait for many fruit, including tomatoes. We report that enrichment of anthocyanin, a natural pigment, in tomatoes can significantly extend shelf life. Processes late in ripening are suppressed by anthocyanin accumulation, and susceptibility to Botrytis cinerea, one of the most important postharvest pathogens, is reduced in purple tomato fruit. We show that reduced susceptibility to B. cinerea is dependent specifically on the accumulation of anthocyanins, which alter the spreading of the ROS burst during infection. The increased antioxidant capacity of purple fruit likely slows the processes of overripening. Enhancing the levels of natural antioxidants in tomato provides a novel strategy for extending shelf life by genetic engineering or conventional breeding.

Abstract Phenylpropanoids comprise an important class of plant secondary metabolites. A number of transcription factors have been used to upregulate-specific branches of phenylpropanoid metabolism, but by far the most effective has been the fruit-specific expression of AtMYB12 in tomato, which resulted in as much as 10% of fruit dry weight accumulating as flavonols and hydroxycinnamates. We show that AtMYB12 not only increases the demand of flavonoid biosynthesis but also increases the supply of carbon from primary metabolism, energy and reducing power, which may fuel the shikimate and phenylalanine biosynthetic pathways to supply more aromatic amino acids for secondary metabolism. AtMYB12 directly binds promoters of genes encoding enzymes of primary metabolism. The enhanced supply of precursors, energy and reducing power achieved by AtMYB12 expression can be harnessed to engineer high levels of novel phenylpropanoids in tomato fruit, offering an effective production system for bioactives and other high value ingredients.

Summary Plant polyphenolics exhibit a broad spectrum of health‐promoting effects when consumed as part of the diet, and there is considerable interest in enhancing the levels of these bioactive molecules in plants used as foods. AtMYB12 was originally identified as a flavonol‐specific transcriptional activator in Arabidopsis thaliana , and this has been confirmed by ectopic expression in tobacco. AtMYB12 is able to induce the expression of additional target genes in tobacco, leading to the accumulation of very high levels of flavonols. When expressed in a tissue‐specific manner in tomato, AtMYB12 activates the caffeoyl quinic acid biosynthetic pathway, in addition to the flavonol biosynthetic pathway, an activity which probably mirrors that of the orthologous MYB12‐like protein in tomato. As a result of its broad specificity for transcriptional activation in tomato, AtMYB12 can be used to produce fruit with extremely high levels of multiple polyphenolic anti‐oxidants. Our data indicate that transcription factors may have different specificities for target genes in different plants, which is of significance when designing strategies to improve metabolite accumulation and the anti‐oxidant capacity of foods.

Summary In the early 1900s, Erwin Baur established Antirrhinum majus as a model system, identifying and characterising numerous flower colour variants. This included Picturatum / Eluta , which restricts the accumulation of magenta anthocyanin pigments, forming bullseye markings on the flower face. We identified the gene underlying the Eluta locus by transposon‐tagging, using an Antirrhinum line that spontaneously lost the nonsuppressive el phenotype. A candidate MYB repressor gene at this locus contained a CACTA transposable element. We subsequently identified plants where this element excised, reverting to a suppressive Eluta phenotype. El alleles inhibit expression of anthocyanin biosynthetic genes, confirming it to be a regulatory locus. The modes of action of Eluta were investigated by generating stable transgenic tobacco lines, biolistic transformation of Antirrhinum petals and promoter activation/repression assays. Eluta competes with MYB activators for promoter cis ‐elements, and also by titrating essential cofactors (bHLH proteins) to reduce transcription of target genes. Eluta restricts the pigmentation established by the R2R3‐MYB factors, Rosea and Venosa , with the greatest repression on those parts of the petals where Eluta is most highly expressed. Baur questioned the origin of heredity units determining flower colour variation in cultivated A. majus . Our findings support introgression from wild species into cultivated varieties.