山东农大郝玉金团队在紫外光调控苹果着色的机理研究方面取得进展

植物科学最前沿  |   2019-06-23 10:14

来源:植物科学最前沿


6月21日,Plant Biotechnology Journal 杂志在线发表了山东农业大学园艺科学与工程学院郝玉金教授和由春香教授为通讯作者题为“MdBBX22 regulates UV-B-induced anthocyanin biosynthesis through regulating the function of MdHY5 and is targeted by MdBT2 for 26S proteasome-mediated degradation”的研究论文。该研究初步揭示了BT2-BBXs-HY5通路调控紫外光介导花青苷积累的分子机制。

BBX蛋白在紫外光诱导的花青苷积累过程中发挥关键作用,但是调控机理还不清楚。该团队在苹果中研究发现,紫外光诱导苹果花青苷积累极大的依赖于MdBBX22和MdHY5蛋白。MdBBX22在转录水平和转录后水平响应紫外光,在紫外光促进的花青苷积累过程中扮演正调控者的角色。进一步研究发现MdBBX22通过与MdHY5直接互作,提高MdHY5对其下游靶基因的转录激活活性,进而促进紫外光诱导的花青苷积累。此外,该团队还发现MdHY5能够与MdBBX24、MdBBX33互作,共同调控紫外光诱导的苹果花青苷积累。进一步通过互作蛋白筛选,分离鉴定出一个与MdBBX22互作的BTB蛋白MdBT2。MdBT2在紫外光促进的花青苷积累过程中扮演负调控者的角色。MdBT2通过与MdBBX22互作,促进MdBBX22蛋白的泛素化降解,进而负调控紫外光诱导的花青苷积累。

此外,该团队还发现MdBBX20、MdBBX23、MdBB24、MdBBX25、MdBBX33,MdBBX43都是MdBT2的互作蛋白。以上结果表明,BT2-BBXs-HY5通路在调控紫外光介导的花青苷积累过程中发挥关键作用。

除了BBXs蛋白,该团队之前的研究也发现多个MYB、bHLH和bZIP转录因子都是MdBT2的靶蛋白。MdBT2能够通过调控以上靶蛋白的蛋白稳定性进而参与植物生长发育的不同过程。该团队猜测MdBT2可能作为一个重要的蛋白微调控植物多个生长发育过程。

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该研究由山东农业大学作物生物学国家重点实验室和园艺科学与工程学院共同完成,工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省自然科学基金等项目资助。

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