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HR|西北农林大学研究团队利用EMSA等技术揭示了 转录因子对苯丙烷生物合成的调控有助于苹果的病原菌和抗旱性

作者:南京瑞源生物技术有限公司 浏览: 发表时间:2021-07-09 14:37:42

先前的研究表明,两个非典型和旁系同源的 MYB 转录因子,即 MdMYB88 和 MdMYB124,负责苹果植物的冷冻和干旱胁迫耐受性。此外,MdMYB88 和 MdMYB124 还可以通过直接靶向 MdMYB46 和 MdVND6来调节干旱胁迫下木质素的生物合成。在植物中,木质素生物合成通过苯丙烷生物合成途径; 因此,有必要了解 MdMYB88 和 MdMYB124 是否通过调节苯丙烷生物合成来调节木质素生物合成。此外,其他次生代谢物的生物合成是否受 MdMYB88 和 MdMYB124 的调节对于进一步了解它们在应激反应中的作用很重要。

近日西北农林大学研究团队在Horticulture Research 发表了一篇名为“ Regulation of phenylpropanoid biosynthesis by MdMYB88 and MdMYB124 contributes to pathogenand drought resistance in apple“的文章揭示了MdMYB88和MdMYB124对苯丙烷生物合成的调控有助于苹果的病原菌和抗旱性。


我们通过 UPLC-MS 在对照和干旱条件下证实了 MdMYB88 和 MdMYB124 对苹果根中苯丙氨酸的调节。使用电泳迁移率变化测定 (EMSA) 和 ChIP 定量 PCR (qPCR) 分析,我们发现 MdMYB88 通过与其启动子区域结合,正调节负责苯丙氨酸生物合成的 MdCM2 基因。在长期干旱条件下,MdMYB88/124RNAi 植物积累的H 2 O 2和MDA 的量持续增加,而MdMYB88和MdMYB124过表达植物积累的H 2 O 2和MDA 的量减少。


我们还检测了长期干旱胁迫后MdMYB88和MdMYB124转基因苹果植物叶片中苯丙烷生物合成途径中代谢物的积累。我们发现负责植物防御的代谢物,包括苯丙烷和类黄酮,在 RNAi 植物中积累较少,但在对照和干旱条件下在过表达植物中积累较多。相比之下,MdMYB88和MdMYB124过表达的植物对这些病原体更耐受。

图1MdCMs在MdMYB88和MdMYB124转基因植物在干旱胁迫下的相对表达水平

图2MdMYB88 和 MdMYB124 直接靶向MdCM2启动子

通过定量逆转录PCR(qRT-PCR)分析MdMYB88和MdMYB124转基因株系在20%PEG处理后MdCMs的表达水平,以确定MdCMs是否受MdMYB88和MdMYB124调控(图1)。我们发现所有六个同源物在MdMYB88/124 RNAi系中均下调,而在对照和 PEG 处理条件下,在MdMYB88或MdMYB124过表达系中未调节。启动子分析揭示了MdCM2启动子中MdMYB88 和 MdMYB124(AACCG)的结合位点。使用ChiP-qPCR和电泳迁移率变化分析(EMSA)方法,我们进一步表明MdMYB88可以直接与MdCM2启动子结合(图2)。


本研究的结果为 MdMYB88 和 MdMYB124 对次级代谢产物的调控提供了证据,进一步解释了 MdMYB88 和 MdMYB124 在抗旱中的分子作用,并提供了关于它们在抗病中作用的分子方面的信息。

HR|西北农林大学研究团队利用EMSA等技术揭示了 转录因子对苯丙烷生物合成的调控有助于苹果的病原菌和抗旱性
先前的研究表明,两个非典型和旁系同源的 MYB 转录因子,即 MdMYB88 和 MdMYB124,负责苹果植物的冷冻和干旱胁迫耐受性。此外,MdMYB88 和 MdMYB124 还可以通过直接靶向 MdMYB46 和 MdVND6来调节干旱胁迫下木质素的生物合成。
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