R2R3-MYB转录因子GhMYB1a参与调控非洲菊花色素苷和黄酮醇的积累

科技工作者之家 2020-06-24

来源:植物科学最前沿

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花色素苷是广泛存在于植物中的水溶性天然色素,属于类黄酮物质,在植物花瓣着色、生长发育、授粉和防御等方面发挥重要作用。黄酮醇作为其中一种类黄酮物质,也参与花瓣着色和植物的生长发育过程。由于两种物质具有相同的亚细胞定位和共同的合成途径,分享共同的生物合成底物,因此可能存在底物竞争的关系,通过响应外界环境信号来协调调控植物花瓣的着色。然而,这种竞争的调控机制仍不清楚。
 2020年5月,Horticulture Research 在线发表了华南师范大学生命科学学院王小菁教授课题组题为The R2R3-MYB transcription factor GhMYB1a regulates flavonol and anthocyanin accumulation in Gerbera hybrida 的研究论文。 本文以多年生观赏花卉非洲菊(Gerbera hybrida)为研究材料,鉴定了一个R2R3-MYB转录因子GhMYB1a。研究发现GhMYB1a同时参与调控非洲菊花色素苷和黄酮醇的积累。在非洲菊和烟草过量表达GhMYB1a 可导致花色素苷的积累显著下降,而黄酮醇的积累明显增加,二者变化趋势呈负相关。GhMYB1a可通过直接结合花色素苷合成上游结构基因CHS 和黄酮醇合成结构基因FLS 的启动子参与调控花色素苷和黄酮醇的积累。此外,与传统的三联复合体BMW调控花色素苷合成机制不同,GhMYB1a由于缺乏与碱性螺旋-环-螺旋辅因子bHLH互作的结构域而不形成三联复合体,但能以同源二聚体的形式发挥作用。以上结果将有助于解释花瓣着色过程中花色素苷与黄酮醇代谢途径的调控关系,进一步深入了解植物花色调控的详细分子机制。 wt_a72352020062010326_e3f63c.jpg

Fig. 1: Sequence characteristics of GhMYB1a.

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Fig. 2: Overexpression of GhMYB1a suppresses anthocyanin accumulation.

华南农业大学林学与风景园林学院钟春梅副教授、华南师范大学生命科学学院唐宜硕士和庞滨硕士为本文共同第一作者,华南师范大学生命科学学院梁山副教授和王小菁教授为本文共同通讯作者。本研究主要得到国家自然科学基金(31372099, 31601784和31672188),广州市科学与技术项目(201904010127)和华南师范大学生命科学学院重点实验室开放课题(2018KF0202)等项目的资助。

来源:frontiersin 植物科学最前沿

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