Hortic Res | 沈阳农大陈丽静课题组揭示转录因子LvBBX24和LvbZIP44协同调控光响应的百合花瓣花青素积累机制

科技   三农   2024-11-18 10:30   江苏  

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百合Lilium spp)属于百合科百合属,是世界公认的五大切花之一,兼具观赏、食用和药用三大功能于一体的重要经济作物。作为观赏花卉,百合花在全球花卉产品中的重要性已占到第三位,年产值达到600亿美元,在我国,已成为第一大产值花卉,其颜色主要来源于花青素,尽管已经克隆了部分花青素合成的结构基因和调节基因,但是目前对花色的形成机理并非十分清楚,对百合花中花青素积累的研究有限。因此,开展影响百合花色关键基因的功能及调控的研究意义重大。


2024年9月,Horticulture Research在线发表了沈阳农业大学陈丽静教授课题组题为Transcription Factors LvBBX24 and LvbZIP44 Coordinated Anthocyanin Accumulation in Response to Light in Lily Petals的研究论文。


本研究克隆了百合光诱导转录因子LvBBX24。通过遗传和生化分析,我们确定LvBBX24可以上调LvMYB5的转录,促进花青素的合成。此外,我们发现黑暗促进LvBBX24蛋白的降解。通过筛选酵母库,我们确定了LvbZIP44作为其相互作用的伙伴。基因检测证实LvbZIP44在百合花青素合成中也有促进作用。这表明LvBBX24和LvbZIP44之间存在潜在的协同调节作用。本研究表明LvBBX24和LvbZIP44共同调控百合花瓣花青素积累。这些发现提供了令人信服的证据,支持LvBBX24和LvbZIP44可能在LvMYB5启动子区域周围形成环状螺旋来调节花青素的生物合成(图1)


图1 LvBBX24和LvbZIP44对花青素合成影响的模式图

沈阳农业大学生物科学技术学院博士研究生高振华和青年教师孙弋博博士为该论文共同第一作者,陈丽静教授和张丽讲师为该论文的共同通讯作者。陈丽静课题组研究生朱姿蔓杜伟凤和本科生倪娜聂梦瑶以及辽宁省农业科学院孙少坤博士参与了本课题的研究,巴基斯坦萨果达大学(University of Sargodha) Muhammad Irfan对文章撰写和语言编辑做出了贡献。该研究得到了得到国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-23-B17)和国家重点研发计划(批准号:2019YFD1001002)等项目的资助。



作者及团队介绍



团队负责人:陈丽静,女,博士,教授,博士生导师。入选辽宁“兴辽英才计划”,沈阳市领军人才。

围绕园艺植物尤其百合和番茄的栽培生理及品质调控机制开展研究,在花青素积累、雄性不育形成机制及调控等遗传发育领域取得一系列研究进展,为相关基因功能研究和分子设计定向育种奠定了基础;建立了百合优质种球生产关键技术体系。在Horticulture Research、Journal of Agricultural and Food Chemistry、Frontiers in Plant Science、BMC Plant Biology、Scientia Horticulturae等国内外重要期刊发表研究论文100余篇。出版科技专著2部;获辽宁省科技进步二等奖1项,梁希林业科技二等奖2项,辽宁林业科技一等奖1项、二等奖2项,辽宁农业科技贡献奖二等奖1项。选育百合新品种2个,申请专利28项,获授权专利18项。


团队研究方向:花青素积累的分子生物学基础和调控技术;雄性不育发生发育的分子机制;种质创新和新品种选育;高效栽培技术创新。

文章链接:
‍https://doi.org/10.1093/hr/uhae211

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About Horticulture Research

《园艺研究(英文)》Horticulture Research)是由南京农业大学主办的学术期刊,主要刊载园艺作物的基础和理论研究,包括遗传学、育种、组学和演化、园艺作物的起源及驯化、生物技术、生物化学、生理学和细胞与分子生物学,环境互作生物学等。科睿唯安JCR2023影响因子:7.6,位于园艺一区(第2/38名),植物科学一区(第13/265名),遗传学一区(第14/191名)。2023年中科院期刊分区:位于园艺小类一区,植物科学小类一区,遗传学小类一区,农林科学大类一区(Top期刊)。入选中国科技期刊卓越行动计划领军类期刊。

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特邀作者:陈丽静
编辑排版:王平、张婕(实习)
审核:尹欢、孔敏

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《园艺研究》(Horticulture Research)是南京农业大学主办的英文学术期刊,采用开放获取形式,专注刊载和园艺作物有关,能引起广泛的国际和学科兴趣的基础和理论研究。
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