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版纳植物园揭示MYB82调控表皮毛发育的分子机制

表皮毛是由植物表皮细胞分化而来的特化结构,广泛分布于陆生植物表面,具有保护叶片、防止强光灼伤、减少水分蒸腾等重要作用。部分植物的表皮毛可进一步分化为腺毛,分泌次生代谢物质以增强防御能力。

表皮毛的起始与形成受细胞内基因网络的精密调控。已有研究表明,由WD40、bHLH和MYB三类蛋白组成的WD40/bHLH/MYB调控复合体是控制表皮毛发育的关键因子,其中任一蛋白功能缺失均会导致植物无法形成表皮毛。在模式植物拟南芥中,GL1(GLABROUS 1)和GL3(GLABROUS 3)分别编码MYB和bHLH转录因子,其功能缺失突变体均表现为叶片光滑无毛。

中国科学院西双版纳热带植物园植物分子生物学研究组的梁岗副研究员、博士研究生何华及李扬,鉴定了一个GL1的同源基因MYB82。该基因在拟南芥新生表皮毛中高表达。通过构建过表达和显性抑制转基因植株,发现MYB82正调控表皮毛发育。然而,MYB82单突变体并未出现表皮毛发育缺陷,提示MYB82与其他MYB基因存在功能冗余。进一步蛋白互作实验证实,MYB82蛋白可与GL3蛋白形成复合物,表明MYB82是WD40/bHLH/MYB调控复合体的新成员。

该研究成果以“MYB82 functions in regulation of trichome development in Arabidopsis”为题,在线发表于《Journal of Experimental Botany》(doi:10.1093/jxb/eru179)。研究得到了国家青年科学基金的资助。

(责任编辑:泉水)