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                      植物所科研人員揭示葡萄白藜蘆醇合成反饋調節機制

                        白藜蘆醇(resveratrol,縮寫爲Res)屬于多酚化合物中的芪類化合物,在植物中主要具有抗生物脅迫的作用。近年研究表明,白藜蘆醇具有防治癌症和心血管疾病作用,因此受到學術界和企業界的高度重視。自然界中,只有葡萄等少數植物能夠合成並積累白藜蘆醇,葡萄已成爲市場上白藜蘆醇的重要來源。然而,目前人們對葡萄白藜蘆醇合成的分子調控機理知之甚少,僅知道轉錄因子VvMYB14VvMYB15可以直接調控白藜蘆醇生物合成的關鍵酶——芪合酶(stilbene synthaseSTS)基因的轉錄。 

                        3D之家李绍华研究组长期致力于葡萄白藜芦醇合成调控机制的研究。研究人员发现,葡萄WRKY基因家族成員VvWRKY8在葡萄響應UV-C輻射的過程中,與VvMYB14VvSTSs高度共表達;在葡萄中瞬時和穩定過表達VvWRKY8,均可導致葡萄芪合酶基因成員VvSTS15/21VvMYB14轉錄水平下降、白藜蘆醇積累減少。進一步研究發現,VvWRKY8不能直接轉錄調控VvSTS15/21VvMYB14VvMYB14通過其N端與VvSTS15/21启动子结合并转录激活其表达,不能直接轉錄調控VvWRKY8表達;VvWRKY8通過其N端與VvMYB14N端蛋白互作,從而抑制VvMYB14誘導的VvSTS15/21 轉錄。研究人員還發現,外源白藜蘆醇可以導致葡萄懸浮細胞中VvWRKY8表達升高、VvMYB14VvSTS15/21表達降低。 

                        該研究結果揭示了葡萄白藜蘆醇合成存在VvMYB14-VvSTS15/21-Res-VvWRKY8的反饋調節機制,對于深入研究葡萄白藜蘆醇合成精細調控機制具有重要意義,同時對利用生物工程方法生産白藜蘆醇或培育高白藜蘆醇含量葡萄品種具有重要價值。 

                        該成果于近日正式發表在國際學術期刊 Journal of Experimental Botany。編輯部在同期配發了題爲“Regulation of resveratrol biosynthesis in grapevine: new approaches for disease resistance?”的評論文章,給予本研究高度評價。李紹華研究組博士研究生姜金鑄爲論文的第一作者,李紹華研究員和王利軍研究員爲共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金面上項目和甯夏回族自治區葡萄育種專項的資助。 

                        文章和評論文章鏈接:    

                        https://academic.oup.com/jxb/article/70/2/715/5184960 

                        https://academic.oup.com/jxb/article/70/2/375/5280179  

                        (資源植物實驗室供稿) 

                          

                         

                        葡萄白藜蘆醇合成的VvMYB14-VvSTS15/21-Res-VvWRKY8反饋調節機制 


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