【摘 要】
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花色素苷的合成不仅受内部基因的调控,同时也受外部环境因素的调控。光环境作为设施栽培中最重要的环境因素,往往成为草莓生产的限制因素。光线不足会导致市场上的草莓色泽淡而味不甜。目前,关于光信号对草莓花色素苷生物合成的调控机制几乎没有研究。众所周知,花色素苷的积累是由MYB-b HLH-WD40复合体转录调控的。光对花色素苷的积累是不可或缺的,光诱导型MYB和HY5被认为能促进许多水果中花色素苷的积累。
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花色素苷的合成不仅受内部基因的调控,同时也受外部环境因素的调控。光环境作为设施栽培中最重要的环境因素,往往成为草莓生产的限制因素。光线不足会导致市场上的草莓色泽淡而味不甜。目前,关于光信号对草莓花色素苷生物合成的调控机制几乎没有研究。众所周知,花色素苷的积累是由MYB-b HLH-WD40复合体转录调控的。光对花色素苷的积累是不可或缺的,光诱导型MYB和HY5被认为能促进许多水果中花色素苷的积累。光诱导的b HLH转录因子和HY5是否以及如何调控草莓花色素苷的合成尚不清楚。本研究对野生二倍体森林草莓Rugen进行光暗处理后,发现光信号能够明显促进花色素苷的积累和关键酶基因的表达,同时光信号也诱导Fvb HLH9转录因子与光信号正调控因子Fv HY5的表达。在本研究中,我们发现Fvb HLH9与Fv HY5相似,在草莓果实中的瞬时过表达和干扰Fvb HLH9可以分别促进和减少花色苷的积累,表明表明Fvb HLH9作为花色苷生物合成的阳性调节剂发挥作用。酵母单杂交实验的结果表明Fv HY5与Fvb HLHx都能够特异地结合花色素苷合成关键酶基因DFR的启动子,而且光信号正调控因子Fv HY5与Fvb HLH9转录因子存在直接的蛋白相互作用,并且双荧光素酶实验表明Fv DFR的表达通过Fv HY5和Fvb HLH9异二聚体的形成而被激活。最后,我们证实了Fvb HLH9促进拟南芥花色素苷积累依赖于HY5-b HLH异二聚体。我们的发现为草莓果实中Fv HY5与Fvb HLH9相互作用形成的HY5-b HLH异二聚体协同调节光依赖性着色和花色素苷生物合成提供了一种机制。
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