四川大学刘明春课题组在番茄果实类黄酮代谢调控机制方面取得进展

学术   2024-11-11 21:30   上海  
类黄酮是植物中重要的一类次生代谢产物,不仅能增强植物对紫外线和病原菌的抵御,也是人类重要的营养成分。成熟的番茄果实中富含大量类黄酮物质,在维持人体健康方面有着重要的作用。解析番茄果实中类黄酮含量的调控机制,对番茄品质改良具有重要的科学意义和应用前景

MYC2是茉莉酸 (jasmonic acid, JA)信号通路的核心调节转录因子,影响植物的逆境胁迫、生长发育和次生代谢。之前的研究表明,MYC2也影响拟南芥、番茄等物种的类黄酮积累,但其调控机制还不清晰。近日,四川大学生命科学学院刘明春课题组在植物学知名期刊Plant Biotechnology Journal上发表题为“SlMYC2-SlMYB12 module orchestrates a hierarchical transcriptional cascade that regulates fruit flavonoid metabolism in tomato”的文章,解析了SlMYC2和中介体亚基SlMED25共同调控类黄酮代谢关键转录因子SlMYB12表达从而影响番茄果实类黄酮积累的分子机制

该研究检测野生型和slmyc2突变体番茄果实中的类黄酮含量,发现slmyc2果实中类黄酮富集显著降低,证明SlMYC2正调控番茄果实类黄酮积累通过对野生型番茄、slmyc2突变体、MED25-RNAi株系的转录组和SlMYC2-FLAGChIP-seq联合分析,筛选出类黄酮合成关键调控转录因子SlMYB12SlMYC2-SlMED25复合体的靶基因;并通过转录激活、EMSA等试验证明了SlMYC2-SlMED25复合体直接激活SlMYB12表达的功能。进一步研究解析了SlMYC2-SlMED25调控SlMYB12启动子区域的组蛋白乙酰化修饰影响SlMYB12表达的机制。总之,本研究阐明了SlMYC2调控番茄果实类黄酮积累的分子模型,为SlMYC2在果实成熟中作用的理解提供新的思路。

SlMYC2-MED25 复合物影响番茄果实类黄酮的积累。(a-cslmyc2突变体果实中类黄酮合成酶基因以及类黄酮含量显著降低。(d)和(eRNA-seqChIP-seq联合分析筛选出SlMYB12SlMYC2-MED25复合体的靶基因。(fSlMYC2-MED25复合体调控番茄果实类黄酮积累的分子模型。

四川大学刘明春教授为独立通讯,四川大学邓恒博士(现为西南科技大学副教授)、武孟波博士为共同第一作者。四川大学已毕业硕士吴易、玉溪师范学院李会容博士和英国诺丁汉大学Don Grierson教授等参与了本课题的研究。该研究得到了国家自然科学基金、四川省自然科学基金等课题和项目的资助。

原文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.14510

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