Page 124 - 《广西植物》2020年第8期
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８ 期 陈俊洁等: 脱落酸激素诱导拟南芥幼苗中花青素的合成 １ １ ７ ９
ＬＤＯＸ 和 ＵＦ３ＧＴ 等花青素结构基因的表达显著增 高表达转基因植物有望进一步明确 ＡＢＩ５ 转录因子
加ꎬ并且随着 ＡＢＡ 浓度增加呈正相关关系ꎮ 除此之 调控花青素合成的功能及可能的分子机理ꎮ 本研
外ꎬＭＹＢ７５、 ＭＹＢ９０、 ＴＴ８、 ＧＬ３、 ＥＧＬ３、 ＴＴＧ１、 ＴＴ２ 和 究初步揭示了 ＡＢＡ 信号途径与花青素合成之间的
ＨＹ５ 等调节基因的表达水平也受 ＡＢＡ 的诱导ꎮ 这 内在联系ꎬ进一步研究将揭示 ＡＢＡ 诱导拟南芥幼苗
说明 ＡＢＡ 激素能够通过上调花青素合成相关基因 花青素合成的调控机制ꎮ
的表达水平来诱导拟南芥幼苗中花青素的合成ꎮ
本研究进一步对花青素合成相关的突变体植物ꎬ如
参考文献:
ｍｙｂ￣ＲＮＡｉ、ｔｔ８ 和 ｐａｐ１￣Ｄꎬ进行了外源 ＡＢＡ 激素处
理ꎮ 通过表型分析发现ꎬ突变体植株 ｍｙｂ￣ＲＮＡｉ 和 ＡＮ ＪＰꎬ ＹＡＯ ＪＦꎬ ＸＵ ＲＲꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８. Ａｐｐｌｅ ｂＺＩＰ
ｔｔ８ 的花青素含量明显比野生型植物低ꎬ而 ｐａｐ１￣Ｄ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ ＭｄｂＺＩＰ４４ ｒｅｇｕｌａｔｅｓ ａｂｓｃｉｓｉｃ ａｃｉｄ￣ｐｒｏ￣
ｍｏｔｅｄ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ [Ｊ]. Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌ Ｅｎｖｉｒｏｎꎬ
植株的花青素含量显著高于野生型植物中的ꎮ 与 ４１(１１):２６７８－２６９２.
此相一致的是在 ＡＢＡ 处理的情况下ꎬＤＦＲ、ＬＤＯＸ 和 ＢＡＵＤＲＹ Ａꎬ ＨＥＩＭ ＭＡꎬ ＤＵＢＲＥＵＣＱ Ｂꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００４. ＴＴ２ꎬ
ＴＴ８ꎬ ａｎｄ ＴＴＧ１ ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃａｌｌｙ ｓｐｅｃｉｆｙ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ
ＵＦ３ＧＴ 等结构基因在突变体植株 ｍｙｂ￣ＲＮＡｉ 和 ｔｔ８
ＢＡＮＹＵＬＳ ａｎｄ ｐｒｏａｎｔｈｏｃｙａｎｉｄｉｎ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｉｎ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ
中的相对表达量明显较野生型植物低ꎬ而在 ｐａｐ１￣Ｄ ｔｈａｌｉａｎａ [Ｊ]. Ｐｌａｎｔ Ｊꎬ ３９(３):３６６－３８０.
植株中的相对表达量明显较野生型植物高ꎮ 综上 ＢＡＵＥＲ Ｈꎬ ＡＣＨＥ Ｐꎬ ＬＡＵＴＮＥＲ Ｓꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３. Ｔｈｅ ｓｔｏｍａｔａｌ
ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅｄ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｒｅｑｕｉｒｅｓ ｇｕａｒｄ ｃｅｌｌ￣
所述ꎬ本研究认为 ＡＢＡ 激素诱导拟南芥幼苗中花青 ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ ＡＢＡ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ [Ｊ]. Ｃｕｒｒ Ｂｉｏｌꎬ ２３(１):５３－５７.
ＣＨＥＮ ＪＸꎬ ＭＡＯ ＬＣꎬ ＭＩ ＨＢꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６. Ｉｎｖｏｌｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ａｂ￣
素的合成可能需要 ＭＹＢ７５ 和 ＴＴ８ 等调节蛋白ꎮ
ｓｃｉｓｉｃ ａｃｉｄ ｉｎ ｐｏｓｔｈａｒｖｅｓｔ ｗａｔｅｒ￣ｄｅｆｉｃｉｔ ｓｔｒｅｓｓ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｗｉｔｈ
ＡＢＩ５ 转录因子是植物 ＡＢＡ 信号转导途径中的
ｔｈｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ ｉｎ ｓｔｒａｗｂｅｒｒｙ ｆｒｕｉｔ
关键转录因子之一ꎬ可以参与调控植物种子萌发以 [Ｊ]. Ｐｏｓｔｈａｒｖｅｓｔ Ｂｉｏｌ Ｔｅｃｈｎｏｌꎬ １１１:９９－１０５.
ＣＨＥＮ Ｒꎬ ＪＩＡＮＧ ＨＬꎬ ＬＩ Ｌꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１２. Ｔｈｅ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｍｅ￣
及幼苗生长等生理过程 ( Ｆｉｎｋｅｌｓｔｅｉｎꎬ２００６ꎻ Ｐａｎ ｅｔ
ｄｉａｔｏｒ ｓｕｂｕｎｉｔ ＭＥＤ２５ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙ ｒｅｇｕｌａｔｅｓ ｊａｓｍｏｎａｔｅ
ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎬ还可通过与其他蛋白相互作用介导不同 ａｎｄ ａｂｓｃｉｓｉｃ ａｃｉｄ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｔｈｒｏｕｇｈ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ
ＭＹＣ２ ａｎｄ ＡＢＩ５ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ [ Ｊ]. Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌꎬ
信号途径之间的交互作用(Ｙｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５)ꎮ ＡＢＡ
２４(７):２８９８－２９１６.
是否通过 ＡＢＩ５ 与花青素合成调控因子(如 ＭＹＢ７５、 ＤＥＪＯＮＧＨＥ Ｗꎬ ＯＫＡＭＯＴＯ Ｍꎬ ＣＵＴＬＥＲ ＳＲꎬ ２０１８. Ｓｍａｌｌ
ＴＴ８ 和 ＴＴＧ１ 等)之间发生相互作用ꎬ从而影响花青 ｍｏｌｅｃｕｌｅ ｐｒｏｂｅｓ ｏｆ ＡＢＡ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ
[Ｊ]. Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌ Ｐｈｙｓｉｏｌꎬ ５９(８):１４９０－１４９９.
素的生物合成ꎮ 本研究中ꎬＡＢＩ５ 转录因子确实能与
ＤＥＮＧ ＹＸꎬ ＬＵ ＳＦꎬ ２０１７. Ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｈｅ￣
花青素合成相关的重要调节蛋白相互作用ꎬ如 ＭＹＢ ｎｙｌｐｒｏｐａｎｏｉｄｓ ｉｎ ｐｌａｎｔｓ [Ｊ]. Ｃｒｉｔ Ｒｅｖ Ｐｌａｎｔ Ｓｃｉꎬ ３６(４):
类的 ＭＹＢ７５、ＭＹＢ９０、ＭＹＢ１３ 和 ＭＹＢ１１４ꎬｂＨＬＨ 类 ２５７－２９０.
ＤＵＢＯＳ Ｃꎬ ＬＥ ＧＯＵＲＲＩＥＲＥＣ ＪＬꎬ ＢＡＵＤＲＹ Ａꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ
的 ＴＴ８ꎬ以及 ＷＤ４０ 类的 ＴＴＧ１ꎮ 通过进行分段实验 ２００８. ＭＹＢＬ２ ｉｓ ａ ｎｅｗ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ ｏｆ ｆｌａｖｏｎｏｉｄ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
验证了 ＡＢＩ５ 与花青素合成相关调节蛋白发生相互 ｉｎ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａ [Ｊ]. Ｐｌａｎｔ Ｊꎬ ５５(６):９４０－９５３.
ＥＳＣＡＲＡＹ ＦＪꎬ ＰＡＳＳＥＲＩ Ｖꎬ ＰＥＲＥＡ￣ＧＡＲＣＩＡ Ａꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ
作用的具体氨基酸结构域ꎮ 这表明 ＡＢＩ５ 转录因子 ２０１７. Ｔｈｅ Ｒ２Ｒ３￣ＭＹＢ ＴＴ２ｂ ａｎｄ ｔｈｅ ｂＨＬＨ ＴＴ８ ｇｅｎｅｓ ａｒｅ ｔｈｅ
的 Ｃ 端 ２７８ 个氨基酸(含保守的 ｂＺＩＰ 结构域)对于 ｍａｊｏｒ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｓ ｏｆ ｐｒｏａｎｔｈｏｃｙａｎｉｄｉｎ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｉｎ ｔｈｅ
ｌｅａｖｅｓ ｏｆ Ｌｏｔｕｓ ｓｐｅｃｉｅｓ [Ｊ]. Ｐｌａｎｔａꎬ ２４６(２):２４３－２６１.
它与 ＭＹＢ７５、ＴＴ８ 和 ＴＴＧ１ 等调节蛋白的相互作用
ＦＡＮ ＸＰꎬ ＦＡＮ ＢＨꎬ ＷＡＮＧ ＹＸꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６. Ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ ａｃ￣
是非常重要的ꎮ 当 ＡＢＩ５ 转录因子缺失 Ｃ 端 ２７８ 个 ｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｉｎ Ｌｃ￣ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ｃｏｔｔｏｎ ｕｎｄｅｒ ｌｉｇｈｔ
氨基酸时ꎬ它不能与 ＭＹＢ７５、ＴＴ８ 和 ＴＴＧ１ 等调节蛋 ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ ｂｏｌｌｗｏｒｍ [Ｊ]. Ｐｌａｎｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ
Ｒｅｐꎬ １０: １－１１.
白相互作用ꎮ 本研究还进一步明确了 ＡＢＩ５ 转录因 ＦＡＮＧ ＨＣꎬ ＤＯＮＧ ＹＨꎬ ＹＵＥ ＸＸꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９. Ｔｈｅ Ｂ￣ｂｏｘ ｚｉｎｃ
子与 ＭＹＢ７５、ＭＹＢ１１３ 和 ＴＴＧ１ 的 Ｎ 端以及 ＴＴ８ 的 ｆｉｎｇｅｒ ｐｒｏｔｅｉｎ ＭｄＢＢＸ２０ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｓ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ａｎｄ ｌｏｗ
Ｃ 端相互作用ꎮ 因此ꎬ本研究认为 ＡＢＡ 信号途径中
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ [Ｊ]. Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌ Ｅｎｖｉｒｏｎꎬ (１３６５－ ３０４０) (Ｅ￣
的 ｂＺＩＰ 类转录因子 ＡＢＩ５ 能与花青合成相关的 ｌｅｃｔｒｏｎｉｃ): Ｔ￣ａｈｅａｄｏｆｐｒｉｎｔ.
ＦＩＮＫＥＬＳＴＥＩＮ ＲＲꎬ ２００６. Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ ａｂｓｃｉｓｉｃ ａｃｉｄ ｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎ ｆｉ￣
ＭＹＢ７５、ＴＴ８ 及 ＴＴＧ１ 等蛋白相互作用形成复合物ꎮ
ｎａｌｌｙ ｆｌｏｗｅｒ [Ｊ]. Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌꎬ １８(４):７８６－７９１.
将来通过详细分析 ＡＢＩ５ 转录因子相关的突变体或 ＦＵＪＩＩ Ｈꎬ ＺＨＵ ＪＫꎬ ２００９. Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｍｕｔａｎｔ ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ ｉｎ ３ ａｂ￣
