中國農科院生物技術所在蒺藜苜?;ㄇ嘬杖~斑調控機制研究中取得進展
2020年11月22日,New Phytologist在線發(fā)表了中國農業(yè)科學院生物技術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,但其中的分子機制仍知之甚少。該研究利用蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)葉片斑點作為模型,揭示蒺藜苜蓿葉片花青苷斑點性狀依賴于兩個R2R3 MYB平行同源調節(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,這種互作促進了RH1在葉片花青苷斑點形成中的作用。由于其C末端結構域的差異,RH2喪失了轉錄激活活性,但仍保留了與MtTT8和MtWD40-1相互作用的能力,從而在調節(jié)復合物中充當競爭因子并發(fā)揮相反作用。此外,RH1可以激活其自身的表達,而RH2介導的競爭可以抑制RH1的表達。
該研究揭示了RH1和RH2調控蒺藜苜蓿葉片花青苷斑點形成的分子機制,為精細調控圖案化葉片著色提供了多維度的平行同源-拮抗(paralogous-antagonistic)調節(jié)模式。