论文部分内容阅读
次生代谢产物的产生对于植物适应环境胁迫至关重要。花青素属类黄酮化合物，广泛存在于植物中。花青素的积累往往被认为是环境胁迫下植物的一种可视化生物标记，但是其中的分子机理并不清楚。已有的研究表明由MYB、bHLH和WD40蛋白组成的MBW转录复合体能够特异性调控花青素合成途径关键基因的表达，而MBW复合体的活性被MYBL2和JASMONATE ZIM DOMAIN(JAZ)蛋白所抑制。 本研究中，我们发现DELLA蛋白作为正调控因子，介导了赤霉素(Gibberellin，GA)抑制的花青素合成。生理和遗传实验显示MBW复合体参与该过程，复合体任一成员的功能缺失都会抑制赤霉素合成抑制剂多效唑(Paclobutrazol，PAC)促进的花青素合成。进一步的研究发现负调控因子MYBL2参与DELLA调控的花青素合成。体内外蛋白互作实验结果表明MYBL2与DELLA相互结合;蛋白竞争实验结果也显示DELLA与bHLH能竞争结合MYBL2;启动子活性分析表明DELLA通过与MYBL2结合，解除后者对MBW复合体的抑制，从而促进花青素合成关键基因DIHYDROFLAVONOL4-REDUCTASE（DFR）的表达。同时，我们的研究发现DELLA蛋白还可以通过JAZ来促进花青素的合成。DELLA蛋白通过与茉莉酸信号途径重要抑制因子JAZ蛋白的相互结合，释放了MYB转录因子PRODUCTION OFPIGMENTATION1(PAP1)和bHLH转录因子TRANSPARENT TESTA8(TT8)组成MBW转录复合体，从而促进了花青素合成关键基因的表达。 此外，蛋白质免疫印迹结果显示DELLA蛋白REPRESSOR OF GA(RGA)响应低温、缺磷和缺氮等环境胁迫。生理实验结果表明MYBL2-DELLA-JAZ信号途径参与这些环境胁迫诱导的花青素合成。综上所述，我们的研究发现环境胁迫诱导DELLA蛋白的积累，解除MYBL2和JAZ蛋白对于MBW转录复合体的抑制作用，进而激活花青素合成基因的表达，最终促进花青素积累。这为代谢协调植物生长和发育过程提供了新的思路。