发布时间:2019-01-30 11:04 原文链接: 植物所揭示葡萄白藜芦醇合成反馈调节机制

  白藜芦醇(resveratrol,缩写为Res)属于多酚化合物中的芪类化合物,在植物中主要具有抗生物胁迫的作用。近年研究表明,白藜芦醇具有防治癌症和心血管疾病的作用,因此受到学术界和企业界的高度重视。自然界中,只有葡萄等少数植物能够合成并积累白藜芦醇,葡萄已成为市场上白藜芦醇的重要来源。然而,目前人们对葡萄白藜芦醇合成的分子调控机理知之甚少,仅知道转录因子VvMYB14和VvMYB15可以直接调控白藜芦醇生物合成的关键酶——芪合酶(stilbene synthase,STS)基因的转录。

  中国科学院植物研究所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基因家族成员VvWRKY8在葡萄响应UV-C辐射的过程中,与VvMYB14和VvSTSs高度共表达;在葡萄中瞬时和稳定过表达VvWRKY8,均可导致葡萄芪合酶基因成员VvSTS15/21和VvMYB14转录水平下降、白藜芦醇积累减少。进一步研究发现,VvWRKY8不能直接转录调控VvSTS15/21和VvMYB14;VvMYB14通过其N端与VvSTS15/21启动子结合并转录激活其表达,不能直接转录调控VvWRKY8表达;VvWRKY8通过其N端与VvMYB14的N端蛋白互作,从而抑制VvMYB14诱导的VvSTS15/21 转录。研究人员还发现,外源白藜芦醇可以导致葡萄悬浮细胞中VvWRKY8表达升高、VvMYB14和VvSTS15/21表达降低。

  该研究结果揭示了葡萄白藜芦醇合成存在VvMYB14-VvSTS15/21-Res-VvWRKY8的反馈调节机制,对于深入研究葡萄白藜芦醇合成精细调控机制具有重要意义,同时对利用生物工程方法生产白藜芦醇或培育高白藜芦醇含量葡萄品种具有重要价值。

  该成果于近日正式发表在国际学术期刊Journal of Experimental Botany。编辑部在同期配发了题为Regulation of resveratrol biosynthesis in grapevine: new approaches for disease resistance? 的评论文章,给予该研究高度评价。李绍华研究组博士研究生姜金铸为论文的第一作者,李绍华和王利军为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金面上项目和宁夏回族自治区葡萄育种专项的资助。

葡萄白藜芦醇合成的VvMYB14-VvSTS15/21-Res-VvWRKY8反馈调节机制

相关文章

我国葡萄育种技术取得突破,国内葡萄酒将从进口转出口

北京时间6月6日,《美国国家科学院院刊(ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences,PNAS)》在线发表了中国农业科学院深圳农业基因组研究所周永锋课题组在葡萄群......

我国学者与海外合作者在葡萄的驯化历史研究新进展

图葡萄的驯化历史和性状起源示意图在国家自然科学基金项目(批准号:32070599)等资助下,云南农业大学陈玮、盛军与中国科学院植物研究所李绍华联合多所海外科研机构,通过解析全球葡萄的遗传信息明确了葡萄......

云南农大专家揭示葡萄为最早驯化的水果

云南农业大学葡萄生物资源研究成果发布会4日在昆明召开,记者从会上获悉,该校董扬团队关于葡萄全球生物资源的研究成果,在国际著名学术期刊《科学》(Science)以封面文章形式发表,形成葡萄起源、迁徙、品......

云南这支科研团队揭示了葡萄的起源和驯化过程

作为世界上广泛种植的经济作物之一,葡萄究竟是何时、何地被如何驯化的?云南农业大学董扬教授团队牵头联合17国78位科学家,发起葡萄全球遗传资源分析计划,聚焦葡萄起源、驯化、传播等重要科学问题,形成了葡萄......

高通量药物筛选确定白藜芦醇为肝脏SELENOP表达的抑制物

必需的微量元素硒(Se)是支持和维持硒蛋白生物合成所必需的。微量元素以硒半胱氨酸(Sec)或硒蛋氨酸(SeMet)的形式整合到蛋白质中,后者在AUG密码子上随机发生,而前者是一个严格调控的过程。氨基酸......

有了碳标签,葡萄也有“低碳味”

经过对建园、农事管理、果穗套袋、采摘、包装、运输、废弃物处理等41个作业环节、72个碳足迹核算,运用低碳技术种植的嘉兴市南湖区阳光玫瑰葡萄,栽培每千克葡萄排放0.824千克二氧化碳,跟常规的葡萄种植模......

葡萄种植模式升级,离不开这个机器

“同意通过验收,建议加快科研成果转化推广!”近日,由宁夏大学主持的自治区重点研发计划“宁夏酿酒葡萄智能化农机装备研发与应用”重大项目通过专家验收。宁夏葡萄酒产业基础良好,更有广阔发展空间。得黄河水生态......

最具破坏性的葡萄病害,葡萄枝干病害防治获进展

葡萄(VitisviniferaL.)是世界四大水果之一,具有很高的经济价值。我国葡萄种植面积为79.79万hm2,居世界第二,产量高达1349万t,居世界首位(联合国粮农组织2018年数据)。在全球......

葡萄黑痘病菌的研究概况及今后的研究方向

葡萄黑痘病是葡萄栽培中的常见病害,是由痂囊腔菌(Elsinoëampelina)引起的一种真菌性病害,主要危害葡萄的新梢、幼叶、叶柄、幼茎、卷须和幼果等幼嫩组织,造成葡萄新梢和叶片枯死,果实品质变劣,......

培育新品种,让葡萄开出“完美花朵”

今天的育种者试图培育新品种,生产出口感更好、抗病能力更强的葡萄,往往需要2~4年时间才能知道它们是否拥有“完美花朵”的基因成分。在葡萄驯化历史中,雌雄同体花的进化是一个关键特征。现在大多数栽培葡萄都是......