丁香(Syringa oblata)作为一种美丽的园林植物,其花色的褪色现象在花朵发育过程中较为常见。花色褪色通常是由于花瓣中花青素含量的减少所致,而这一过程的分子机制仍未完全明了。花青素是一类重要的植物色素,UDP-葡萄糖:类黄酮3-O-葡萄糖转移酶(UFGT)在花青素的稳定形成中发挥了关键作用。因此,探究调控花青素合成的相关分子机制,尤其是在丁香中的作用,对于理解植物花色变化的基础机制具有重要意义。
近日,北京农学院胡增辉教授团队在Horticulture Research在线发表了题为SoNAC72-SoMYB44/SobHLH130 module contributes to flower color fading via regulating anthocyanin biosynthesis by directly binding to the SoUFGT1 promoter in lilac (Syringa oblata)的研究论文,揭示了SoNAC72-SoMYB44/SobHLH130调控模块通过直接结合SoUFGT1启动子影响花色褪色的分子机制。
在本研究中,研究人员发现丁香中有三个转录因子(SoMYB44、SobHLH130和SoNAC72)参与了花青素的合成调控,并通过不同的实验验证了其作用。通过对丁香花瓣进行基因表达操作,研究人员发现过表达SoMYB44能够促进SoUFGT1的表达,从而增加花青素的积累。进一步的酵母单杂交(Y1H)和双荧光素酶报告基因(Dual-LUC)实验表明,SoMYB44能够直接激活SoUFGT1的表达,促进花青素的积累。
此外,SoNAC72作为一个重要的调控因子,其在丁香花瓣中的表达也与花青素合成密切相关。过表达和沉默SoNAC72的实验表明,SoNAC72促进了花青素的积累。通过Y1H和Dual-LUC实验,研究人员发现SoNAC72能够直接结合SoMYB44的启动子,激活其表达。此外,SobHLH130与SoMYB44之间的相互作用也被证实,进一步证明了SobHLH130在花青素积累中的重要作用。
综上,该研究表明,随着丁香花发育,SoNAC72和SobHLH130的表达降低,导致SoMYB44的转录本减少并抑制了SoUFGT1的转录调控,从而导致花青素的合成减少,和花瓣颜色褪色。这一研究结果为我们深入理解丁香花色形成及其调控机制提供了宝贵的新的视角。
原文链接:https://academic.oup.com/hr/advance-article/doi/10.1093/hr/uhae326/7906584
来源:植物代谢研究
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