近日,從中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所獲悉,該所作物分子育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究系統(tǒng)闡述了受茉莉酸響應(yīng)的轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控植物次生代謝物質(zhì)的生物合成分子機(jī)理。相關(guān)研究成果2月10日在線發(fā)表于國(guó)際生物工程技術(shù)領(lǐng)域著名期刊《生物技術(shù)進(jìn)展(Biotechnology Advance)》。該雜志5年影響因子達(dá)11.885。
植物能夠合成各種次生代謝物,包括生物堿、萜類、黃酮類、硫代葡萄糖苷等。這些次生代謝物在植物適應(yīng)環(huán)境的過(guò)程中扮演著非常重要的角色,他們參與調(diào)控植物的品質(zhì)、生長(zhǎng)發(fā)育、生物和非生物脅迫等各種生理生化過(guò)程。
茉莉酸(Jasmonates,JAs)是植物體內(nèi)一種參與調(diào)控次生代謝生物合成的重要激素。JAs主要是通過(guò)F-box受體COI,促使關(guān)鍵抑制子JAZ蛋白泛素化,然后通過(guò)26S蛋白酶體降解,進(jìn)一步使得受JAZ抑制的轉(zhuǎn)錄因子激活,從而調(diào)控次生代謝途徑關(guān)鍵酶基因的表達(dá),促使次生代謝物質(zhì)的合成。受JAs調(diào)控的轉(zhuǎn)錄因子主要包括AP2/ERF、bHLH、MYB和WRKY類等,這些轉(zhuǎn)錄因子通常結(jié)合在關(guān)鍵酶基因的GCC-box、G-box、MBS和W-box等順式作用元件來(lái)調(diào)控基因的表達(dá)。此外,轉(zhuǎn)錄因子通過(guò)與其它蛋白質(zhì)的互作、自身的磷酸化以及泛素化等修飾來(lái)調(diào)節(jié)自身的活性進(jìn)一步影響次生代謝物質(zhì)的生物合成。該研究論文系統(tǒng)闡述了受JAs響應(yīng)的轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控植物次生代謝物質(zhì)的生物合成分子機(jī)理,同時(shí)對(duì)今后該領(lǐng)域的研究發(fā)展方向提出了一些參考建議,特別是對(duì)棉花和牧草的次生代謝物質(zhì)生物合成研究具有指導(dǎo)意義。
該研究由生物所和荷蘭萊頓大學(xué)合作完成,得到了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目的支持。生物所為第一單位,周美亮博士為論文第一作者。(通訊員 崔艷)
論文鏈接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0734975016300118
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