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The Plant Cell:JA通过激活CsMPK6-CsMYC2模块调控甜橙的果皮着色

已有 1991 次阅读 2022-12-25 17:10 |个人分类:每日摘要|系统分类:论文交流

Jasmonate activates a CsMPK6-CsMYC2 module that regulates the expression of β-citraurin biosynthetic genes and fruit coloration in orange (Citrus sinensis)

第一作者Pengtao Yue

第一单位华中农业大学

通讯作者Xiuxin Deng


 Abstract 

背景回顾Carotenoids are natural pigments that influence the color of citrus fruit. The red-colored carotenoid β-citraurin is responsible for the peel color in ‘Newhall’ orange (Citrus sinensis). 


提出问题Although jasmonates are known to regulate the biosynthesis and accumulation of carotenoids, their effects on β-citraurin biosynthesis in citrus fruit remain unclear. 


主要发现Here, we determined that treatment with methyl jasmonate (MeJA) significantly promotes fruit coloration and β-citraurin production in ‘Newhall’ orange. 


结果1-MeJA诱导MYC2的表达MeJA treatment induced the expression of CsMYC2, which encodes a transcription factor that serves as a master regulator of jasmonate responses.   


结果2-MYC2激活类胡萝卜素生物合成相关基因的表达CsMYC2 bound the promoter of the gene that encodes carotenoid cleavage dioxygenase 4b (CsCCD4b), the key gene for β-citraurin biosynthesis, and the promoters of genes that encode phytoene synthase (CsPSY), lycopene β-cyclase (CsLCYb), and β-carotene hydroxylase (CsBCH) and induced their expression. 


结果3-MYC2-MPK6互作In addition, CsMYC2 promoted CsMPK6 expression. Notably, we found that CsMPK6 interacted with CsMYC2 and that this interaction decreased the stability and DNA-binding activity of CsMYC2.


结论Thus, we conclude that negative feedback regulation attenuates JA signaling during the jasmonate-induced coloration of citrus fruit. Together, our findings indicate that jasmonates induce β-citraurin biosynthesis in citrus by activating a CsMPK6-CsMYC2 cascade, thereby affecting fruit coloration.


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 摘 要 

类胡萝卜素是一种天然色素,能够影响柑橘果实的颜色。红色的胡萝卜素β-citraurin是纽荷尔脐橙果皮颜色的主要着色色素。茉莉酸类物质(JAs)被认为参与了类胡萝卜素生物合成和积累的调控,但是其对于β-citraurin生物合成的效应还不清楚。本文中,作者发现通过茉莉酸甲酯(MeJA)处理能够显著促进纽荷尔脐橙的果实着色以及β-citraurin含量。MeJA处理会诱导转录因子CsMYC2的表达,而后者正是JA响应的主要调节子。CsMYC2能够结合到类胡萝卜素裂解双加氧酶(CsCCD4b)、八氢番茄红素合酶(PSY)、番茄红素β-环化酶(CsLCYb)以及β-胡萝卜素羟化酶(CsBCH)编码基因的启动子上,诱导这些基因的表达。另外,CsMYC2还能够促进CsMPK6的表达。尤其是,作者发现CsMPK6与CsMYC2互作,从而降低CsMYC2蛋白的稳定性和结合DNA的活性。因此,作者提出在JA诱导的柑橘果实着色过程中,存在一个负反馈调节作用于JA信号转导的减弱。综上,本文的研究结果揭示了JAs通过激活一个CsMPK6-CsMYC级联诱导β-citraurin的生物合成,从而影响柑橘的果实着色。




** 邓秀新 **


个人简介:

1978-1981年,湖南农业大学,学士;

1982-1984年,华中农业大学,硕士;

1985-1987年,华中农业大学,博士。


研究方向

1)种质资源挖掘与利用:野生柑橘资源的收集评价,芽变材料的筛选鉴定,新品种选育;

2)种质创新与遗传改良:杂交群体创建,遗传连锁图谱构建,纯系创制,遗传转化及功能基因组平台构建;

3)果实色泽形成机理与调控:红肉突变体性状形成机理解析,类胡萝卜素代谢调控关键基因挖掘,质体发育分化,类胡萝卜素代谢工程;

4)柑橘生殖生物学研究:单/多胚性状形成机理解析;

5)产业宏观问题研究:现代农业产业体系运行机制,产业安全及可持续发展研究。


doi: https://doi.org/10.1093/plcell/koac363


Journal: The Plant Cell

Published date: December 19, 2022


Cite:
Pengtao Yue, Zhenghua Jiang, Quan Sun, Ranran Wei, Yingzi Yin, Zongzhou Xie, Robert M Larkin, Junli Ye, Lijun Chai, Xiuxin Deng, Jasmonate activates a CsMPK6-CsMYC2 module that regulates the expression of β-citraurin biosynthetic genes and fruit coloration in orange (Citrus sinensis), The Plant Cell, 2022;, koac363, https://doi.org/10.1093/plcell/koac363



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