MYB转录因子介导FHT调控马铃薯块茎愈伤的分子机制研究
批准号:
32060705
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
35.0 万元
负责人:
韩叶
依托单位:
学科分类:
园艺作物采后生物学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
韩叶
中文摘要
愈伤是马铃薯块茎的重要采后特性,通过在伤口表面积累软木脂可有效抑制块茎失水、减轻病原物的侵染。脂肪ω-羟基酸/脂肪醇羟基肉桂酰转移酶(FHT)参与催化软木脂单体的交联,马铃薯StFHT在块茎愈伤中的功能已被证实,但相关转录调控机制尚不明确。我们近期研究发现,马铃薯MYB24和MYB144显著激活了StFHT启动子活性,是参与调控块茎愈伤过程中软木脂积累的关键转录因子。本项目拟在前期工作基础上,采用酵母单杂交、凝胶阻滞等方法深入分析StMYB24/144对StFHT的转录调控方式。进一步利用转基因技术结合采后病理学、生物化学等方法,鉴定马铃薯StMYB24和StMYB144在块茎愈伤中的功能,并分析二者是否存在功能的冗余或互补。旨在阐明MYB参与调控马铃薯块茎愈伤的分子机制,为利用生物技术手段调控马铃薯采后愈伤过程提供新理论。
英文摘要
Wound healing is an important postharvest characteristic of potato tuber. The accumulation of suberin on the wound surface can effectively inhibit the tuber from losing water and reduce the infection of pathogen. Fatty ω-hydroxyacid/fatty alcohol hydroxycinnamoyl transferase (FHT) could catalyze the cross-linking of suberin monomers and the role of StFHT in potato tuber wound healing has been demonstrated. However, the transcriptional regulation mechanism is still unclear. Recently, we found that potato MYB24 and MYB144 significantly activated the StFHT promoter, which should be key transcription factors in regulating the suberin accumulation during tuber wound healing. On the basis of previous results, this project intends to deeply analyse the transcriptional regulation of StMYB24/144 on StFHT by Yeast one hybrid and EMSA. The functions of StMYB24 and StMYB144 during tuber wound healing are further identified by transgenic technology combined with postharvest pathology and biochemistry. Furthermore, the redundant or complementary functional relationship between StMYB24 and StMYB144 is also analyzed. The purpose of this study is to elucidate the MYB regulatory mechanism in potato tuber wound healing, which will provide a new theory for the regulation of potato postharvest wound healing by biotechnology.
愈伤是马铃薯块茎的重要采后特性,通过在伤口表面积累软木脂可有效抑制块茎失水、减轻病原物的侵染。脂肪ω-羟基酸/脂肪醇羟基肉桂酰转移酶(FHT)参与催化软木脂单体的交联,马铃薯StFHT在块茎愈伤中的功能已被证实,但相关转录调控机制尚不明确。本项目在前期工作基础上,进一步解析MYB介导StFHT调控马铃薯块茎愈伤的分子机制。结果表明:.1. 马铃薯块茎损伤后,SPP和SPA在伤口表面开始积累,随着愈伤时间的延长,SPP和SPA的积累量明显增加,同时伤口处组织的FHT活性明显升高。利用转录组数据筛选表达差异倍数5倍以上的MYB转录因子,共获得11个在愈伤期间诱导表达的MYB转录因子和1个抑制表达的MYB转录因子。.2. 双荧光素酶试验显示,MYB24/144可以显著激活StFHT启动子活性。其中,MYB24对StFHT启动子的激活效应最强,其活性是对照的24.2倍,而MYB144对StFHT启动子的激活倍数为12.1倍。酵母单杂交结果显示,MYB24/144可直接结合愈伤靶标基因StFHT的启动子。类似地,凝胶阻滞试验结果显示, StMYB24/144蛋白均可与StFHT启动子区域的MYB元件结合。.3. 亚细胞定位结果显示,StMYB24和StMYB144定位于细胞核,作为转录因子发挥作用。在StMYB24和StMYB144过表达的烟草叶片中,阿魏酸盐、ω-羟基脂肪酸和α、ω-二酸含量均高于野生型。相反,在StMYB24或StMYB144 RNAi块茎中,StLTP、StLACS、StCYP和StFHT的表达量均有不同程度的降低。同时,阿魏酸盐、ω-羟基脂肪酸和α、ω-二元酸的含量均低于野生型。此外,StMYB144可能对StMYB24的功能有互补作用。.综上所述,StMYB24和StMYB144可通过激活StFHT及脂肪酸代谢途径促进块茎愈伤期间软木脂单体的生物合成和交联。结果可为利用生物技术手段调控马铃薯采后愈伤过程提供新的靶标,在马铃薯分子育种中进一步转化应用。
马铃薯MYB168与WRKY20协同调控块茎愈伤结构形成的分子机制
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批准号:32360784
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:32万元
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批准年份:2023
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负责人:韩叶
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依托单位:
国内基金
海外基金