近日,所(园)梁呈元研究员课题组在国际植物学期刊《Plant Biotechnology Journal》(中科院一区TOP期刊,5年IF=12.1)上发表题为“TmCOP1-TmHY5 module-mediated blue light signal promotes chicoric acid biosynthesis in Taraxacum mongolicum”的研究论文,揭示了TmCOP1-TmHY5光信号核心模块介导蓝光信号调控蒲公英中菊苣酸生物合成的分子机制。
蒲公英是一种重要的药食同源植物,菊苣酸是蒲公英的主要药效成分。因此,阐明蒲公英中菊苣酸的生物合成分子机制,分析环境因子影响菊苣酸积累的机理,对于蒲公英的栽培和育种至关重要。本研究发现,TmHY5可以直接激活菊苣酸生物合成关键酶基因的表达进而促进菊苣酸的积累,同时TmHY5还可以通过促进ABA信号核心转录因子TmABI5的表达间接增强菊苣酸的合成。蓝光能够直接促进TmCOP1的降解,从而抑制TmCOP1-TmHY5蛋白复合物的形成。蓝光通过激活TmHY5-TmCOP1模块的级联表达,提供了一种动态反馈机制,抑制光信号的无限放大;在适当的激发后,它会恢复到被TmCOP1抑制的状态。TmCOP1直接作用靶点是TmHY5-Tm4CL1模块,而不是TmbZIP1-Tm4CL1模块,这也进一步证明了蓝光信号在菊苣酸生物合成调控中的作用与ABA信号之间的关联性。该研究表明,蓝光补偿技术可以有效促进蒲公英中菊苣酸的积累,从而为药食同源植物蒲公英的栽培奠定理论基础。
江苏省中国科学院植物研究所为该论文的第一署名单位和通讯作者单位,药用植物研究中心刘群助理研究员为论文第一作者,已毕业硕士研究生吴志清参与了主要研究工作。本研究得到国家自然科学基金、江苏省自然科学基金和江苏省植物资源研究与利用重点实验室开放基金等项目的资助支持。
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.14542
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