花青素积累相关负调控因子的研究进展

植物花青素的积累受正调控因子与负调控因子的影响,过去多集中于对正调控因子的研究,而最近注意到负调控因子对于保证植物正确响应发育及环境信号,进而精细调控花青素的积累具有重要作用。从结构特征,作用机制,参与的调控途径等方面综述了与植物花青素积累相关的负调控因子的研究进展,根据其对花青素合成关键基因的调控方式分为转录水平调控的转录抑制因子、参与转录后水平调控的负调控因子以及具体作用机制尚不明确的因子3 大类,并对相关后续研究方向进行了探讨。     

植物MYB转录因子调控苯丙烷类生物合成研究

植物苯丙烷类化合物和人类生活密切相关,可用于生产医药、染料、农药、香料等。但是其生物合成也是非常复杂的过程,严格受到植物细胞内基因表达时间和空间的调控。该研究总结了植物苯丙烷类物质的生物合成途径及参与植物苯丙烷类物质合成调控的转录因子,重点阐述了MYB转录因子调控木质素的生物合成过程、R2R3 MYB转录因子调控黄酮醇及花青素的生物合成过程,并提出了植物苯丙烷类物质代谢研究存在的问题,以期为苯丙烷类化合物的研究和利用提供理论参考。     

白菜、甘蓝和甘蓝型油菜PAP1/2同源基因的鉴定及分析

PAP1/2转录因子是参与形成MBW复合体从而调控花青素合成的主要MYB转录因子。以拟南芥PAP1/2转录因子核酸和蛋白序列比对及Pfam验证，研究白菜、甘蓝和甘蓝型油菜等芸薹属植物中PAP1/2转录因子调控花青素代谢的确切同源拷贝数、进化关系及表达情况：在白菜、甘蓝及甘蓝型油菜中鉴定到的PAP1/2转录因子同源拷贝数分别为3、4和9个；通过进化分析和PAP1/2转录因子同源拷贝所在区段微共线性分析进一步明确了其不同拷贝间的进化关系，厘清了A7和C6染色体上PAP1/2转录因子不同拷贝的相互关系；结合白菜、甘蓝和甘蓝型油菜不同组织转录组测序数据进行表达情况分析，阐明了PAP1/2转录因子同源拷贝在不同组织中的表达情况。     

园艺植物中类胡萝卜素合成与调控的研究进展

园艺植物富含类胡萝卜素,提高类胡萝卜素含量是园艺作物育种目标之一。概述了近年来在高等植物中类胡萝卜素的合成、氧化裂解和其它衍生代谢途径的研究进展,并在结构基因调控、转录因子调控、转录后调控和库源调控等多个层面上阐述了类胡萝卜素生物合成调控机制。其中,调控类胡萝卜素合成的转录因子已经成为近年来研究的热点,主要分为直接调控类胡萝卜素合成和影响果实成熟进而间接调控类胡萝卜素合成两大类。随着研究的不断深入,新转录因子、新基因和新调控方式正不断被挖掘。     

光调控植物叶绿素生物合成的研究进展

总结了光信号(光强、光质、光周期及昼夜节律中光暗变化)对叶绿素含量及其生物合成途径中相关基因的影响。重点归纳了光信号途径中主要转录因子对叶绿素合成基因的调控机制,强调了表观遗传修饰在光调控叶绿素合成中的重要作用,以期探索光调控叶绿素积累的有效途径及靶标分子,为利用基因工程和环境调控手段定向调控有重要生物学功能的叶绿素提供理论基础。     

茄果类蔬菜MYB转录因子研究进展

茄果类蔬菜是我国蔬菜的重要组成部分，主要有番茄、茄子和辣椒3种蔬菜作物。MYB转录因子是一类重要的转录因子。本文综述了近些年研究人员对茄果类蔬菜MYB转录因子的鉴定及分类，并总结整理了MYB转录因子在茄果类蔬菜花青素、辣椒素等次生代谢产物合成，植株形态发育，以及生物和非生物胁迫等方面的调控作用，旨在为茄果类蔬菜MYB转录因子研究提供参考。     

百日草花青素苷合成相关MYB转录因子筛选及ZeMYB9功能研究

以百日草‘梦境红色’作为试验材料，基于其转录组初步鉴定出33个MYB转录因子。系统进化树分析，鉴定出10个可能参与调控花青素苷合成的R2R3-MYB蛋白，其中S4亚族5个、S6亚族3个、S7亚族2个。结合这10个MYB基因表达和花瓣花青素苷含量变化结果，推测S4亚族Ze MYB32可能负调控花青素苷的合成，而Ze MYB3和Ze MYB16可能促进花青素苷的积累。此外，S6亚族Ze MYB9和Ze MYB10可能正调控花青素苷的合成。进一步研究发现，Ze MYB9定位于细胞核内。烟草中过表达Ze MYB9显著促进其叶片花青素苷的积累，花青素苷合成相关基因上调表达，表明Ze MYB9正向调控花青素合成。     

植物卵形家族蛋白综述

卵形家族蛋白(OFPs)是一类植物特有的具有保守OVATE结构域的转录因子,其首先发现于番茄中,与果实形状有关。OFPs广泛分布于植物界,其调节植物生长和发育的功能,包括果实形状的改变、胚囊和花粉发育以及次级细胞壁的合成等。近年来,主要集中在拟南芥AtOFP1的研究上。染色质免疫沉淀试验表明AtOFP1直接调控AtGA20ox1表达,其还可能通过与不同类型的转录因子(包括KNOX和BELL类)相互作用。该研究总结了OVATE基因的发现,阐明了OFPs在调节植物生长和发育中的最新进展,并分析了其可能的调控机制,以期为植物中研究OFPs生物学功能提供借鉴。     

柿中可能参与调节原花青素合成的碱性螺旋-环-螺旋转录因子的分离及其特性

据《Scientia Horticulturae》（2012年）的一篇研究报告，来自华中农业大学园艺作物生物学重点实验室的研究人员对柿中可能参与原花青素合成调节的碱性螺旋一环一螺旋转录因子进行了分离和特性描述。原花青素可以保护植物免受食草动物和紫外线的伤害，对许多水果的口感也有影响，且对人体健康有益，柿果实中积累了大量的原花青素。     

肉果发育和成熟的转录调控机制

肉果是人类饮食中必不可少的一部分,研究肉果成熟和发育的转录调控机制具有重要意义,将为果实品质改良奠定基础。文章首先介绍了肉果早期发育阶段和成熟过程的转录调控,以及乙烯作为一种重要激素在肉果成熟转录调控中的作用。番茄作为研究肉果成熟转录调控的模式植物具有很多优点,重点概述了番茄成熟的转录调控网络和转录因子的作用目标分子,指出MADS(MCM1 AGAMOUS DEFICIENS SRF)域蛋白FUL(FRUITFULL)、RIN(RIPENINGINHIBITOR)、AP2a(APETALA2a)和TAGL1(TOMATO AGAMOUS-LIKE1)等转录因子在番茄果实发育和成熟转录调控中的重要作用。     

十字花科蔬菜硫代葡萄糖苷合成相关转录因子调控研究进展

硫代葡萄糖苷是十字花科植物中重要的次生代谢产物,其衍生产物和降解产物在植物防卫反应、特殊风味形成和人体防癌抗癌等方面具有特殊作用。硫苷的合成代谢可以概括为:氨基酸侧链的延伸、核心结构的合成及R侧链的修饰,涉及BCATs、MAMs、CYP79s、CYP83s和AOPs等多个基因家族。综述了硫苷合成过程中几种重要的转录因子,其中MYB转录因子家族12亚族的MYB28、MYB29、MYB76、MYB34、MYB51和MYB122对十字花科植物硫苷合成起主要的调控作用,MYB28和MYB34分别为调控脂肪族硫苷和吲哚族硫苷的主效基因。bHLH类转录因子MYC2、MYC3和MYC4通过作用于MYB类转录因子对硫苷合成起调控作用,WRKY类转录因子WRKY18和WRKY40协同CYP81F2负调控吲哚族硫苷的合成。此外,还介绍了上述几种转录因子在外源生物或非生物刺激后的响应,及参与调控硫苷合成的作用机理。通过对调控硫苷合成的转录因子的研究,可进一步丰富硫苷合成的调控网路,为高含量硫苷的十字花科蔬菜作物的分子育种、优质栽培、病虫害生物防治提供新思路和新方法。     

莴苣花青素研究进展

花青素为水溶性类黄酮化合物，具有保护植物免受紫外伤害、清除活性氧组分、抵抗逆境以及改变植物色泽等多种生物学功能，同时具有抗衰老、防肥胖以及预防心血管疾病等保健功效。少数莴苣品种表型为紫色，富含花青素。本文论述了莴苣花青素的生物合成与调控途径，以及影响莴苣花青素积累的因素，旨在为开发富含花青素的莴苣功能性食品提供参考依据。     

中国科学院植物研究所在植物光形态建成转录调控方面取得进展

<正>转录调控是生物体内由转录因子和其他调节蛋白协同或拮抗调控基因表达的重要生化机制。光信号是高等植物早期生长发育中光形态建成的决定性因素,其信号通路中光敏色素互作因子PIF为负向调控因子,HY5为正向调控因子。PIF和HY5分别是bHLH型和bZIP型转录因子,在植物生长发育及环境响应中具有广泛的功能,然而二者之间的相互调节仍不甚清楚。中国科学院植物研究所林荣呈研究组通过对模式植物拟南芥开展研究,发现B-box型蛋白家族第4     

NAC转录因子在果实发育成熟过程中的作用研究进展

就NAC基因结构与功能及对果实发育和成熟的调控作用研究进行了综述,提出NAC转录因子通过乙烯途径和多重激素途径影响果实成熟。乙烯途径包括：乙烯诱导NAC转录因子,NAC转录因子调控乙烯信号系统上游转录因子,和直接调控主要乙烯合成基因影响果实成熟;多重激素途径包括,通过生长素、脱落酸及赤霉素/油菜素内酯等途径,影响果实成熟。     

生菜叶色的遗传和分子机理研究取得进展

正2019年7月,国际刊物《Plant Biotechnology Journal》在线发表了华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室生菜团队陈炯炯课题组题为"Characterization of four polymorphic genes controlling red leaf color in lettuce that have undergone disruptive selection since domestication"的研究论文,报道了通过正向遗传学的方法克隆到4个调控生菜花青素合成的基因,阐明了生菜叶色的遗传和分子机理,为生菜改良和育种奠定了理论基础。花青素是一种重要的代谢产物,能帮助植物抵抗生物和非生物逆境,它的高抗氧化活性,具有极高的保健功能。生菜     

中国农大揭示植物在黑暗下的ABA信号转导机制

中国农业大学生物学院植物生理学与生物化学国家重点实验室李继刚课题组揭示了转录因子PHYTOCHROME-INTERACTING FACTORS(PIFs)通过直接结合ABI5基因的启动子并且激活ABI5的表达,在黑暗下特异调控植物的ABA信号途径;该研究还发现ABA受体PYL8/PYL9能够和PIFs直接相互作用,并且介导PIFs对ABI5的转录调控;此外,该研究进一步支持了某些ABA受体通过与转录因子互作,直接调控基因表达的工作模式;综上,研究证明了植物中存在黑暗下特异的ABA信号调控组分和途径,有助于进一步理解植物如何根据环境的光信号调整其内源的ABA信号途径,从而在自然界获得更好的生存能力,还为PIFs这类重要转录因子在植物中参与的信号途径及调控机制提供了新的见解。     

短波紫外线对紫甘蓝花青素影响研究获进展

<正>中国农业科学院农产品加工研究所果蔬保鲜物流研究室王志东团队在短波紫外线(UV-C)影响紫甘蓝花青素合成的研究中取得突破性进展。该研究发现作为非热杀菌技术UV-C可通过调控花青素代谢途径的转录调控因子和结构基因的表达量来提高紫甘蓝的品质。王志东团队利用不同剂量的UV-C对鲜切紫甘蓝进行处理,并研究其在不同贮藏时间内花青素的组成、含量、抗氧化活性及相关基因表达水平的变化。结果表明,一定剂量的UV-C处理鲜切紫甘蓝     

紫心大白菜花青素积累特性及相关基因表达分析

 利用徒手切片法、pH差计法及实时荧光定量RT-PCR技术,观察和测定紫心大白菜与同源非紫心大白菜[Brassica campestris L. ssp. pekinensis（Lour）Olsson]花青素在叶片中的分布和总含量变化,比较叶片中花青素合成途径关键酶基因及其转录调控因子的表达特点。结果表明,紫心大白菜花青素不均匀分布于叶片中,尤以叶表皮细胞及临近表皮的叶肉细胞内最为丰富,并且内层球叶含量高于外层球叶。紫心大白菜心叶中花青素含量最高为0.79 mg · g^-1 FW,对照09S17混合样的叶片中花青素总含量为0.01 mg · g^-1 FW。荧光定量PCR分析表明,花青素生物合成途径上游关键酶基因CHS、CHI、F3H、F3′H及下游修饰基因UFGT、转运酶基因GST与转录因子MYB0在紫色大白菜心叶中上调表达,下游关键酶基因DFR、ANS、LDOX与转录因子MYB2、MYB4、MYB12和MYB111的表达在整个紫心大白菜中大幅上调,推测这可能是紫心大白菜花青素积累的重要原因,其中MYB2和MYB4可能起主要作用。     

植物黄酮醇生物合成及其调控研究进展

植物黄酮醇具有广泛生物活性,其生物合成及其调控研究日益增多,逐渐成为热点。对黄酮醇生物合成关键酶（FLS、F3H、F3′H、F3′5′H、UGT）和调控因子（如MYB等转录因子）相关的生化与分子生物学研究进展进行总结,重点对相关结构基因和转录因子对黄酮醇积累发挥关键作用的试验证据进行归纳,探索调控黄酮醇物质积累的有效途径及靶标分子,以期为利用基因工程定向积累具有重要生物学功能的黄酮醇物质提供参考。