JIPB | 四川大学林宏辉课题组揭示拟南芥转录因子GLK1调控花青素合成的分子机制

以下文章来源于JIPB ，作者jipb

次生代谢产物的合成积累是植物应对生存胁迫的重要机制。花青素是一类广泛存在于植物体内的黄酮类次生代谢产物，它通过清除活性氧，增强植物的抗氧化能力和生存能力。花青素的生物合成与光/光合作用密切相关，研究表明质体信号和光合电子传递链介导了光/光合作用对花青素合成的调控作用，但对这种相关性背后的分子调控机制仍不清楚。

JIPB近日在线发表了四川大学林宏辉课题组和张大伟课题组题为：“Transcription factor GLK1 promotes anthocyanin biosynthesis via an MBW complex-dependent pathway in Arabidopsis thaliana”的研究论文（https://doi.org/10.1111/j‍ipb‍.13471）。该研究发现拟南芥转录因子GLK1与MBW蛋白复合体中的MYB亚基互作，促进了花青素合成相关基因的表达，并通过MBW蛋白复合体调控花青素空间分布模式。

图. GLK1调控花青素合成和空间分布模式的机制

林宏辉和张大伟课题组研究发现在不同生长阶段，不同诱导条件下，GLK1均会促进花青素的积累。它通过与MBW复合体中的MYB亚基（MYB75、MYB90、MYB113）互作，增强MYB亚基的DNA结合能力和转录激活活性。作为一个转录激活因子，尽管GLK1能够独立的与相关基因的启动子直接结合，但并不能有效的激活它们的表达。从莲座叶向主茎顶端和花序过渡过程中，花青素含量呈递减趋势，而在glk1glk2双缺突变体中，这种递减趋势被迫破坏。分析发现GLK1与花青素合成相关基因的具有相同的空间表达模式，说明GLK1是一个潜在的调控花青素空间分布模式的因子。鉴于GLK1在光合作用和质体信号中的重要功能，暗示GLK1可能介导了光/光合作用对花青素合成的调控作用，具体机制有待进一步研究。

林宏辉和张大伟课题组主要从事植物光合作用、BR信号途径、植物抗病及抗逆方面的工作，近年来的研究在BR调控叶绿体发育、热记忆、植物抗病等方面的取得了一系列进展(Zhang et al. 2020; Han et al. 2022; Xiong et al. 2022; Yao et al. 2022)。这篇论文进一步揭示了转录因子GLK1在花青素合成中的功能，有助于我们更好的理解GLK1在植物生长发育过程中所扮演的角色。

西南大学生科院李岩博士和四川大学生科院博士生雷伟为该论文的第一作者，林宏辉教授和张大伟教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金和四川省牧草创新团队计划的资助。

本文转载自JIPB

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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