【聚焦“双一流”】永利澳门娱乐场402com-唯一平台草莓研究团队揭示丁香酚代谢调控新机制

发布日期:2022-02-14 浏览量:

本网讯 近日,永利澳门娱乐场402com-唯一平台园艺学院草莓研究团队在国际植物科学领域重要期刊《Plant Physiology》(IF=8.340)发表了题为“The R2R3-MYB transcription factor FaMYB63 participates in regulation of eugenol production in strawberry”的研究论文,揭示了FaMYB63调控草莓果实丁香酚代谢的分子机制。

丁香酚(4-Allyl-2-methoxyphenol)是广泛存在于植物花和成熟果实中一类重要的苯环型/苯丙酸类挥发物,具有多种生物学效应和医疗保健功能。丁香酚可以吸引生物传粉和传播种子,防御食草动物,也可以作为保护剂防御病原菌等寄生生物的侵袭;丁香酚还具有抗氧化、抗菌、抗虫和调味等功能,受到研究者的密切关注。同时,丁香酚是草莓果实香气的关键组分,但在八倍体栽培草莓果实中含量显著低于二倍体野生型草莓。迄今,丁香酚的生物合成途径在植物中已基本清楚,大多数被鉴定的苯丙素途径调控因子(如R2R3-MYB 转录因子FaMYB10和FaEOBII,DNA结合锌指转录因子FaDOF2)已被验证在草莓果实发育后期的成熟阶段发挥作用,而在大绿果期草莓果实中丁香酚含量较高,但尚不清楚该阶段丁香酚积累是如何被转录调控的。

在草莓中,丁香酚合酶编码基因FaEGS1和FaEGS2以及肉桂醇脱氢酶编码基因FaCAD1对于丁香酚的产生至关重要。FaEGS1和FaEGS2主要分别在草莓绿果期和成熟期果实中表达。本研究为鉴定参与调控FaEGS1的转录因子,利用FaEGS1启动子为诱饵进行酵母单杂筛选,并对其筛选结果中一个R2R3-MYB转录因子FaMYB63进行进一步研究。FaMYB63定位于细胞核,RT-qPCR分析表明,FaMYB63表达具有组织和阶段特异性,并与草莓果实发育期间的丁香酚含量相一致,且被脱落酸(ABA)抑制和生长素(IAA)激活。FaMYB63过表达和RNAi介导的沉默导致丁香酚合成基因FaEGS1、FaEGS2和FaCAD1的转录水平发生显著变化,进而影响丁香酚积累。EMSA、酵母单杂、GUS活性和双荧光素酶活性检测结果表明,FaEOBII和FaMYB10的转录同样受FaMYB63调控,但反之则不然。总之,这些结果为深入了解草莓丁香酚合成途径的调控网络提供了新思路。

园艺学院2021届博士毕业生王帅帅为论文的第一作者,方从兵教授和赵静副教授为共同通讯作者,课题组老师谢兴斌、章林忠、孙培培、冯欢、薛浩和研究生石梦云、张洋、潘志飞参与了该课题研究。该研究得到了国家重点研发计划(2018YFD1000200)、安徽省重点研发计划(201904a06020049)和国家自然科学基金(31701869)的资助。

文章链接:https://doi.org/10.1093/plphys/kiac014


 

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