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中國(guó)農(nóng)科院生物技術(shù)所在蒺藜苜蓿花青苷葉斑調(diào)控機(jī)制研究中取得進(jìn)展
2020年11月22日，New Phytologist在線(xiàn)發(fā)表了中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所林浩研究員為通訊作者題為“The antagonistic MYB paralogs RH1 and RH2 govern anthocyanin leaf markings in Medicago truncatula”的研究論文。
植物圖案化的葉片令自然界多種多樣，但其中的分子機(jī)制仍知之甚少。該研究利用蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）葉片斑點(diǎn)作為模型，揭示蒺藜苜蓿葉片花青苷斑點(diǎn)性狀依賴(lài)于兩個(gè)R2R3 MYB平行同源調(diào)節(jié)因子，RED HEART1（RH1）和RH2。
RH1在花青苷生物合成中主要起激活因子作用，其依賴(lài)于C末端激活基序決定葉片斑點(diǎn)的形成。RH1與蒺藜苜蓿bHLH蛋白MtTT8和WDR家族成員MtWD40-1存在直接相互作用，這種互作促進(jìn)了RH1在葉片花青苷斑點(diǎn)形成中的作用。由于其C末端結(jié)構(gòu)域的差異，RH2喪失了轉(zhuǎn)錄激活活性，但仍保留了與MtTT8和MtWD40-1相互作用的能力，從而在調(diào)節(jié)復(fù)合物中充當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)因子并發(fā)揮相反作用。此外，RH1可以激活其自身的表達(dá)，而RH2介導(dǎo)的競(jìng)爭(zhēng)可以抑制RH1的表達(dá)。
該研究揭示了RH1和RH2調(diào)控蒺藜苜蓿葉片花青苷斑點(diǎn)形成的分子機(jī)制，為精細(xì)調(diào)控圖案化葉片著色提供了多維度的平行同源-拮抗（paralogous-antagonistic）調(diào)節(jié)模式。