花青素是重要的色素类黄酮,广泛存在植物的花,果实,种子,叶片等器官,可以帮助植物吸引传粉者,并保护植物免受低温、干旱、强光、营养缺乏等胁迫。花青素的生物合成是类黄酮合成途径的一个分支,在植物中已被进行了广泛研究(在上个月,我们分享了山东农业大学李媛媛团队,发表的一篇促进花青素积累的分子机制研究文章)。
泛素E3连接酶COP1在光诱导的花青素合成中起中心调控作用,但是目前对COP1的上游调控机制研究的还不是很清楚,尤其是在园艺作物中。
2022年6月,山东农业大学由春香和王小非团队在Plant Physiology上发表了题为“The Apple BTB Protein MdBT2 Positively Regulates MdCOP1 Abundance to Repress Anthocyanin Biosynthesis”的研究论文,该研究利用酵母双杂交技术,筛选到了MdCOP1的上游调控因子MdBT2,发现MdBT2蛋白可以抑制MdCOP1自身泛素化作用,促进其蛋白水平积累,促进MdCOP1下游调控花青素积累的靶蛋白降解,从而抑制苹果花青素积累的新机制。该项目中所用的苹果酵母文库由欧易生物构建。
文章思路与结果
总结
MdBT2-MdCOP1-MdMYB1介导苹果花青素合成相关调控模型
本文构建了一个抑制苹果花青素合成的工作模型。MdBT2通过抑制MdCOP1的自我泛素化,进而稳定MdCOP1蛋白含量,促进MdCOP1介导的MdMYB1泛素化和降解,抑制花青素生物合成基因的表达和花青素积累。
山东农业大学王小非副教授和由春香教授为本文通讯作者,山东农业大学博士后康慧为第一作者。西北农林科技大学马锋旺教授和管清美教授,新西兰植物与食品研究所Richard Espley教授和Kui Lin-Wang教授,山东农业大学李媛媛教授和杜远鹏教授提供了指导和帮助。本研究得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目的资助。该文章致谢了郝玉金教授在选题和实验过程中所做的贡献,在此深切缅怀郝玉金教授。
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