Plant cell:中科院植物所王利军团队发现MYB30和MYB14与WRKY8形成抑制激活模块
——控制葡萄中二苯乙烯的生物合成
发布日期:
2022-10-24 10:39:30
来 源:
Science Art
作者:
学者艺术
白藜芦醇(Resveratrol,简称Res),其化学名为3,5,4’-三羟基-反-二苯乙烯(3,5,4'-trihy droxysitlbene),又名芪三酚,是一种重要的植物抗毒素,存在于虎杖、葡萄、花生等植物中,在葡萄果皮和花生根中含量尤为丰富。它具有多种生物活性,是一种天然的抗氧化剂,可以降低血脂,抑制血小板凝结,抗癌、抗炎、抗辐射、抗衰老、防治心血管疾病等。当暴露于病原体感染或紫外线辐射时,葡萄树(Vitis vinifera)植物迅速积累类固醇白藜芦醇(Res),同时增加二苯乙烯合成酶(STS),这是二苯乙烯生物合成的关键酶。尽管一些转录因子已被证明可以调控STS,但调控STS的分子机制还没有得到很好的阐明。我们以前的工作表明:VvMYB14-VvWRKY8调控loop通过蛋白-蛋白相互作用精细调控葡萄中的二苯乙烯生物合成;VvWRKY8的过量表达可以下调VvMYB14和VvSTS15/21;应用外源性Res可以上调WRKY8的表达。
研究结果
在这里,我们确定了一个R2R3-MYB抑制因子,VvMYB30,它与激活因子VvMYB14竞争结合到VvSTS15/21启动子的共同结合点。与VvMYB14类似,VvMYB30通过它们的N端与VvWRKY8物理相互作用,形成一个不结合DNA的复合物。暴露在UV-B/C胁迫下会诱导VvMYB14、VvWRKY8和VvSTS15/21,但会抑制葡萄叶中的VvMYB30。此外,MYB30的表达被VvWRKY8的过度表达或外源Res上调。这些发现表明,VvMYB14-VvWRKY8-VvMYB30调控回路使葡萄通过产生Res来应对紫外线胁迫,并防止Res的过度积累以平衡代谢成本。我们的工作强调了通过涉及多个正负转录调节器的复杂调控网络,由胁迫介导的二苯乙烯生物合成的诱导和反馈抑制。
参考文献或相关阅读
https://academic.oup.com/plcell/advance-article/doi/10.1093/plcell/koac308/6762871?login=true
王利军, 中国科学院植物研究所研究员,博士生导师,中科院北方资源植物重点实验室副主任。目前兼任Horticulturae编委,中国农学会葡萄分会理事、中国小产区认定委员会专家、北京酒庄葡萄酒发展促进会理事、北京果树学会理事。1995年和1998年在山西农业大学获得学士和硕士学位,2001年在中国农业大学获得博士学位,2001至2003年在中国科学院地理科学与资源研究所开展博士后研究,2003年至今在中国科学院植物研究所工作。其中2005年、2009年至2010年分别在美国密西根州立大学和俄亥俄州立大学进行访问合作研究。长期从事葡萄及葡萄酒的相关研究,在葡萄抗逆生理和次生代谢产物的调控、葡萄育种及配套酿酒工艺方面进行了大量的研究工作。已经完成和正在主持国家自然科学基金项目7项,科技部、农业部、中国科学院项目和北京市科委等项目8项。迄今发表学术论文60余篇,其中以第一作者或通讯作者在Plant Physiology、Journal of Experimental Botany等SCI源杂志上发表论文近30篇,副主编或参编果树专业书籍6部(英文书1部)。作为主要参加人育成葡萄新品种13个,获第三届全国“梁希青年论文奖一等奖”1项、省部级科学技术奖2项。
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