MYB30转录因子协调活性氧信号和植物系统获得性适应的机制

来源：BioArt植物

由于不能移动，并且生存环境复杂，植物在生长过程中会遭受各种非生物胁迫。为提高自身的生存能力，植物会通过受到胁迫的局部及远端组织的适应性响应加以调节，其中远端组织诱导的系统性响应被称为系统获得性适应（SAA）【1】。研究表明，SAA是植物在非生物胁迫条件下生存所必需的生物过程，并且受到包括活性氧（ROS）、钙离子、水力及电信号等多种信号的调节以响应各种环境刺激。

美国University of Missouri的Ron Mittler团队的一项研究发现，高光胁迫诱发的植物系统性抗性需要ROS信号的参与以激发SAA和系统性转录响应【2】。该团队鉴定了与ROS信号传导相关的关键转录因子—MYB30。MYB30是一种可以介导植物生长发育、代谢和激素信号传导等在不同生物学过程的关键调节因子【3】，但是目前尚不清楚MYB30转录因子在ROS信号及SAA响应中的作用机制。

近日，Ron Mittler团队在Plant Physiology在线发表了一篇题为MYB30 orchestrates systemic reactive oxygen signaling and plant acclimation的研究论文，在拟南芥中揭示了MYB30、ROS信号传导以及SAA响应之间的关系。

该研究首先测定了mya30突变体和野生型（WT）拟南芥中的ROS积累，发现局部高光处理后，mya30突变体中的ROS积累比WT更快且更强烈，这与rbohD突变体中的ROS积累结果相反。此外，myb30突变体中远端组织的系统性ROS积累的速率与WT相似，但是SAA响应被显著抑制。以上结果表明，系统性ROS积累和SAA过程可能需要MYB30耦连，并且两个过程之间可能存在涉及到MYB30的反馈调节机制。

该研究还在转录水平上揭示了mya30突变体中ROS信号传导与SAA响应不一致的原因。结果表明，myb30-1突变体对高光胁迫的整体转录反应受到抑制。转录组分析结果发现， MYB30依赖性转录上调的途径包括蛋白质转运、蛋白水解、泛素化以及应激反应途径，而MYB30依赖性转录下调的途径主要与翻译相关。该研究还进一步鉴定了ROS信号相关的关键转录产物中与MYB30相关的组分，并表明MYB30的调控功能与GATA8和GDSL酯酶/脂肪酶相互关联。该研究最后还确定了高光响应的MYB30依赖性转录产物，为MYB30功能的后续研究奠定了基础。

MYB30 functions as key regulator of transcriptomic responses to light stress

总之，该研究表明MYB30是植物应对高光胁迫时ROS信号与系统获得性适应响应的关键调节因子，其可以通过平衡这两种响应过程提高植物耐性。