吉林农业大学姚娜组发现红花调控羟基红花黄色素的新模块

以下文章来源于JIPB ，作者JIPB

红花（Carthamus tinctorius）是我国传统的中草药，对于预防和治疗心脑血管疾病具有突出疗效。红花主要药用成分多为黄酮类化合物，其中，羟基红花黄色素（HYSA）、红花胺和红花红色素是红花特有的活性成分，这些化学物质的含量也决定了红花的质量。HYSA是一种从红花花瓣中分离出来的独特的生物活性黄酮类成分，红花中MYB-bHLH-WD40（MBW）复合物对HYSA的调节机制仍不清楚。

JIPB近日在线发表了吉林农业大学姚娜教授课题组题为“The safflower MBW complex regulates HYSA accumulation through degradation by the E3 ligase CtBB1”的研究论文（https://doi.org/10.1111/jipb.‍13444）。该研究发现红花中MBW复合体通过E3连接酶BIG BROTHER（CtBB1）的泛素化进行调节，并可能在协调红花的HYSA积累和其他反应中发挥重要作用。

图. MBW-CtBB1模块对红花HYSA积累的调节机制

姚娜课题组研究发现在拟南芥（Arabidopsis thaliana）中分别过表达基因CtbHLH41、CtMYB63和CtWD40-6，可以增加转基因植物中的花青素和原花青素含量，并部分挽救了相应的bhlh41、myb63和wd40-6单一突变体的毛发减少表型。CtbHLH41、CtMYB63或CtWD40-6在红花中的过量表达明显增加HYSA的含量，并对红花花瓣的大小产生负向调节。酵母双杂交、功能和遗传试验表明，红花的E3连接酶CtBB1可以泛素化CtbHLH41，使其通过26S蛋白体降解并负向调节类黄酮的积累。CtMYB63/CtWD40-6增强了CtbHLH41在CtDFR（二氢黄酮醇4-还原酶）启动子上的转录活性，表明MBW-CtBB1调控模块可能在协调HYSA积累与其他反应机制方面发挥重要作用。

姚娜课题组近年来在红花类黄酮积累及抗逆研究中取得一系列进展，揭示红花中CtWD40-6和CtbHLH41的过量表达提高了其从土壤中吸收铅的能力和延缓植物衰老的分子机制（Hong et al., 2022，2023），以及半胱氨酸蛋白酶1基因（CtCP1）负调控红花低温耐受性的新机制等（Yingqi et al., 2022）。这篇论文进一步揭示了MBW-CtBB1动态调控在红花HYSA积累过程中的重要意义。

博士生洪瑛琪为论文第一作者，姚娜教授、刘秀明教授和李海燕教授为共同通讯作者。温州医科大学的李校堃教授，吉林农业大学的硕士生吕彦羲，张剑仪和山东农业大学的Naveed Ahamd也参与了该项研究工作。该研究得到了吉林省教育厅科技研究项目以及国家自然科学基金的资助。

转自：“iPlants”微信公众号

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