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作科所在MYB转录因子调控苦荞芦丁合成的分子机制方面取得新进展

  近日,d88尊龙手机客户端-尊龙d88官网手机荞麦基因资源创新小组于2018年1月31日在‘Journal of Experimental Botany’期刊发表题为‘Jasmonate-responsive MYB factors spatially repress rutin biosynthesis in Fagopyrumtataricum ’的研究论文。该研究揭示了茉莉酸诱导的MYB转录抑制子调控苦荞芦丁生物合成的新机制。

  荞麦作为一种药食同源的粮食作物,不仅富含蛋白质、淀粉、纤维素、维生素、微量元素等营养成分,还富含其他粮食作物所不具有的生物黄酮类活性物质,其中芦丁是最主要的抗氧化、降三高、通血管的活性物质。目前,对芦丁的提取、分离、检测以及关键酶基因的克隆等方面研究较多,但是芦丁生物合成的分子调控机制一直未被揭示。

  该研究通过对苦荞基因组数据和转录组数据分析,获得了一组受茉莉酸调控的R2R3类MYB转录抑制子FtMYB13、FtMYB14、FtMYB15和FtMYB16,分别在不同的苦荞组织中特异性表达,抑制苦荞芦丁的生物合成。除FtMYB16外,FtMYB13、FtMYB14和FtMYB15均在蛋白水平受茉莉酸诱导降解,能直接抑制芦丁合成途径中的关键酶基因的表达,并且其氨基酸的一段保守序列SID中的天冬氨酸起到关键作用。另外,FtSAD2和FtJAZ1能够显著促进FtMYBs的抑制子活性。该研究系统解析了一类MYB抑制子调控苦荞芦丁生物合成途径的分子机制,为基因编辑高芦丁荞麦育种改良提供了分子生物学理论基础。

  d88尊龙手机客户端-尊龙d88官网手机张凯旋博士和莫斯科国立大学Maria D. Logacheva博士为本文共同第一作者,d88尊龙手机客户端-尊龙d88官网手机荞麦基因资源创新研究组组长周美亮研究员为通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、中国科协青年托举计划和华中地区牧草种质资源调查等项目资助。

  全文链接地址:https://academic.oup.com/jxb/advance-article/doi/10.1093/jxb/ery032/4831074



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