不同色系菊花花青苷差異積累的MBW轉錄複合體調控機制

《不同色系菊花花青苷差異積累的MBW轉錄複合體調控機制》是依託浙江大學，由劉曉芬擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：不同色系菊花花青苷差異積累的MBW轉錄複合體調控機制
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：劉曉芬
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

花青苷是重要的次生代謝產物，影響植物色澤。近年來，基於MYB-bHLH-WD40（MBW）轉錄因子複合體的花青苷代謝研究已成為熱點。菊花中因花青苷含量差異，不同品種間具有較大的色澤差異，但菊花中鮮見MBW相關轉錄調控機制報導。以不同品種菊花為試材，圍繞不同色系品種花青苷差異積累的分子機制這一科學問題，採用生理生化、轉錄組學和分子生物學等技術手段，研究不同色系和不同發育階段的菊花花青苷含量、相關酶活性及其編碼基因的變化規律，分離MYB、bHLH、WD40轉錄因子編碼基因，分析MBW與結構基因協同表達和互作關係，鑑定參與菊花花青苷合成調控的關鍵MBW成員及其靶標結構基因；進一步分析關鍵MBW成員的編碼區和啟動子區序列在不同色系菊花品種間差異，分析序列差異與色澤的關係。研究結果以期獲得介入菊花花色苷調控的MBW關鍵成員，初步闡明菊花發育過程花青苷代謝及不同品種間花青苷差異的分子機制。

結題摘要

研究確定了花青苷為紅色系菊花的主要呈色色素，克隆鑑定了菊花花青苷生物合成轉錄調控激活子CmMYB6和CmbHLH2，分別編碼254和614個胺基酸殘基。CmMYB6可誘導花青苷合成關鍵基因CmDFR（8倍）和Cm3GT（20倍）啟動子的轉錄活性，CmbHLH2可增強此誘導效應至40倍左右，進而協同誘導植物花青苷的積累。在此過程中，CmMYB6和CmbHLH2相互作用形成轉錄蛋白複合體，並結合到啟動子序列。研究分析比較了白色‘Jinba’和紫色‘Amadea’切花中CmMYB6的編碼胺基酸序列以及啟動子序列，兩者相似度分別為98.4%和99.5%。儘管序列存在少量差異，但並不影響基因功能。 研究結果明確了介入菊花花青苷合成的關鍵MYB（CmMYB6）和bHLH（CmbHLH2）成員，並解析了其轉錄調控機制，闡明了CmMYB6-CmbHLH2轉錄複合體調控不同色系菊花花青苷差異積累的分子機理。