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HR|南京农业大学研究团队利用Y1H等技术揭示了转录因子MdMYB90 负责增强苹果的颜色

作者:南京瑞源生物技术有限公司 浏览: 发表时间:2021-07-08 09:47:09

苹果皮中的花青素含量决定了它的红色。进行比较RNA-seq分析以确定野生型和肤色之间不同果实发育阶段的差异表达基因。发现了一种新的 R2R3-MYB 转录因子,MdMYB90 作为增强突变体着色的关键调控基因。

近日南京农业大学研究团队研究团队在Horticulture Research 发表了一篇名为 “TheR2R3-type MYB transcription factor MdMYB90-like is responsible forthe enhanced skin color of an apple bud sport mutant“的文章揭示了R2R3 型 MYB 转录因子MdMYB90负责增强苹果的颜色。


MdMYB90-like通过激活花青素生物合成基因直接调节花青素生物合成,间接通过激活其他激活花青素生物合成的转录因子来调节花青素生物合成。MdMYB90 与两个结构基因 ( MdCHS)的启动子结合和MdUFGT ) 和酵母单杂交系统中的其他转录因子基因 ( MdMYB1和MdbHLH3 )、电泳迁移率变化测定和双荧光素酶测定。转基因分析表明,MdMYB90-like定位于细胞核,其过表达诱导了其他花青素相关基因的表达,包括MdCHS、MdCHI、MdANS、MdUFGT、MdbHLH3和MdMYB1。所述突变体已经在这两个区域(-1183至-988和-2018至-1778)DNA甲基化降低MdMYB90基因启动子的水平,这可能解释了基因表达增强和突变苹果皮中花青素含量增加的原因。


MdMYB1通过与其启动子中的 MYB 顺式元件相互作用来激活下游花青素生物合成基因的表达。在MdCHS、MdUFGT、MdANS和MdbHLH3、MdMYB1和MdMYB90 基因的启动子中检测到 MYB 结合元件(MBS、CAACTG)。为了确定MdMYB90 是否可以与这些基因相互作用,进行了酵母单杂交 (Y1H) 测定。结果表明MdMYB90-like可以与CHS和UFGT基因的启动子结合。

MdMYB90 的转录活性

MdMYB90蛋白与MdCHS、MdUFGT、MdMYB1和MdBHLH3启动子中的MYB 结合元件(MBS) 的直接结合通过电泳迁移率变化测定 (EMSA) 显示。MdMYB90 蛋白与所有含有来自不同基因启动子的 MBS 元件的探针结合。结合可以被包含 MBS 元件的竞争者减少,但不会被 MBS 突变体减少,表明 MdMYB90 可以特异性识别启动子中的这些 MBS 元件。

富士苹果突变体中花青素生物合成的调控网络

花青素生物合成途径是众所周知的,并且已经在许多植物中研究了控制该途径的关键调控基因。花青素生物合成受发育和环境因素的调节,通过 MYB 转录因子的特异性激活或抑制。MYB-bHLH-WD40 调节复合物被认为通过不同的 MYB 转录因子激活该途径的特定部分。迄今为止,已经鉴定了许多 MYB 转录因子。在这里,我们报告了一个新的 MYB 基因的鉴定,MdMYB90 来自苹果突变体。在该突变体中,其启动子两个区域的去甲基化与表达增加相关,可能是其上调的原因。MdMYB90 可以与其他调控基因中的顺式元件结合,如MdMYB1和MdbHLH3,以及通路中的结构基因。激活的MdMYB1可以激活自身的表达以及通路中的结构基因,从而促进花青素的生物合成。MdMYB90-like 以两种可能的方式在花青素生物合成的调控中发挥关键作用:直接激活花青素生物合成基因(MdCHS和MdUFGT)和通过其他转录因子间接激活这些基因。MdMYB1和MdbHLH3)。


文献链接:10.1038/s41438-021-00590-3

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苹果皮中的花青素含量决定了它的红色。进行比较RNA-seq分析以确定野生型和肤色之间不同果实发育阶段的差异表达基因。发现了一种新的 R2R3-MYB 转录因子,MdMYB90 作为增强突变体着色的关键调控基因。
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