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中國農(nóng)科院生物技術(shù)所在蒺藜苜蓿花青苷葉斑調(diào)控機(jī)制研究中取得進(jìn)展

閱讀:725        發(fā)布時間:2020-11-23

2020年11月22日,New Phytologist在線發(fā)表了中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所林浩研究員為通訊作者題為“The antagonistic MYB paralogs RH1 and RH2 govern anthocyanin leaf markings in Medicago truncatula”的研究論文。

 

植物圖案化的葉片令自然界多種多樣,但其中的分子機(jī)制仍知之甚少。該研究利用蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)葉片斑點(diǎn)作為模型,揭示蒺藜苜蓿葉片花青苷斑點(diǎn)性狀依賴于兩個R2R3 MYB平行同源調(diào)節(jié)因子,RED HEART1(RH1)和RH2。

RH1在花青苷生物合成中主要起激活因子作用,其依賴于C末端激活基序決定葉片斑點(diǎn)的形成。RH1與蒺藜苜蓿bHLH蛋白MtTT8和WDR家族成員MtWD40-1存在直接相互作用,這種互作促進(jìn)了RH1在葉片花青苷斑點(diǎn)形成中的作用。由于其C末端結(jié)構(gòu)域的差異,RH2喪失了轉(zhuǎn)錄激活活性,但仍保留了與MtTT8和MtWD40-1相互作用的能力,從而在調(diào)節(jié)復(fù)合物中充當(dāng)競爭因子并發(fā)揮相反作用。此外,RH1可以激活其自身的表達(dá),而RH2介導(dǎo)的競爭可以抑制RH1的表達(dá)。

該研究揭示了RH1和RH2調(diào)控蒺藜苜蓿葉片花青苷斑點(diǎn)形成的分子機(jī)制,為精細(xì)調(diào)控圖案化葉片著色提供了多維度的平行同源-拮抗(paralogous-antagonistic)調(diào)節(jié)模式。

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