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NAC转录因子对黄酮化合物合成的调控

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周世红 2021-11-09 15:49 评论( 0 ) 浏览( 1378 )

NAC转录因子家族是植物类特有的一种转录因子超家族,该转录因子由一个保守的N端结构域和高度可变的C端转录激活域组成,NAC转录因子在植物生长发育过程中起着重要作用。SUN等鉴定了一种NAC转录因子MdNAC52,其基因转录水平在苹果着色过程中升高,苹果愈伤组织MdNAC52过表达积累了花青素。通过酵母单杂交、电泳迁移、染色质免疫沉淀和荧光素酶报告基因检测表明,MdNAC52可与MdMYB9和MdMYB11的启动子相互作用,参与花青素合成的调控。MdNAC52还可与LAR启动子结合,调控其表达,促进花青素合成。这些发现证实了MdNAC52结合MdMYB9和MdMYB11的启动子促进花青素的生物合成。JIANG等在荔枝果实中,通过电泳迁移和瞬时表达分析发现LcNAC13转录因子直接与花青素生物合成相关基因(LcCHS1/2、LcCHI、LcF3H、LcF3H、LcDFR、LcMYB1)启动子结合,抑制其转录,而LcR1MYB1与LcNAC13发生物理作用,逆转LcNAC13的负作用,因此推测LcNAC13和LcR1MYB1可能在荔枝果实成熟过程中协同调控花青素生物合成,这为花青素生物合成调控网络的研究提供了新的思路。另外还有HD-ZipI转录因子,此前研究表明HD-ZipI亚家族基因参与了环境胁迫反应、果实成熟等,但对其在花青素积累中的作用研究较少。HD-Zip蛋白由同源框结构域(HD)和同源框结构域相关亮氨酸拉链(Zip)组成,JIANG等报道了HD-ZipI转录因子MdHB1也参与了花青素积累的调控。MdHB1沉默导致苹果果肉中花青素的积累,而其过表达降低了红肉苹果果肉中花青素的含量。此外,过表达MdHB1的转基因烟草花的着色明显减少,瞬时启动子激活试验和酵母单杂交结果表明,MdHB1间接抑制花青素生物合成基因DFR和UFGT的表达。酵母双杂交和双分子荧光互补证实MdHB1能与细胞质中的MYB、bHLH和WD40相互作用,分析表明MdHB1可以抑制MdMYB10、MdbHLH3、MdTTG1进入细胞质,进而间接抑制MdDFR、MdUFGT的转录。当MdHB1被沉默时,这些转录因子被释放,激活MdDFR和MdUFGT的表达和花青素的生物合成。另外还有一种指转录因子,通过调控下游基因的表达在植株应答非生物逆境的过程中扮演重要角色。SHI等发现拟南芥锌指转录因子(ZAT6)水平被H2O2诱导激活,调节AtZAT6的表达对花青素和总黄酮的浓度均有正向影响。AtZAT6通过与CHI、F3H、DFR、MYB12和MYB 基因的启动子结合,直接激活了这些基因的表达,MYB12和MYB 的激活上调了CHS和F3H酶基因的表达,表明AtZAT6通过直接与几个参与花青素合成的基因启动子结合,在H2O2激活的花青素合成中发挥重要作用。

相关链接:亮氨酸花青素

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