中国农科院生物技术所在蒺藜苜蓿花青苷叶斑调控机制研究中取得进展

2020年11月22日，New Phytologist在线发表了中国农业科学院生物技术研究所林浩研究员为通讯作者题为“The antagonistic MYB paralogs RH1 and RH2 govern anthocyanin leaf markings in Medicago truncatula”的研究论文。

植物图案化的叶片令自然界多种多样，但其中的分子机制仍知之甚少。该研究利用蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）叶片斑点作为模型，揭示蒺藜苜蓿叶片花青苷斑点性状依赖于两个R2R3 MYB平行同源调节因子，RED HEART1（RH1）和RH2。

RH1在花青苷生物合成中主要起激活因子作用，其依赖于C末端激活基序决定叶片斑点的形成。RH1与蒺藜苜蓿bHLH蛋白MtTT8和WDR家族成员MtWD40-1存在直接相互作用，这种互作促进了RH1在叶片花青苷斑点形成中的作用。由于其C末端结构域的差异，RH2丧失了转录激活活性，但仍保留了与MtTT8和MtWD40-1相互作用的能力，从而在调节复合物中充当竞争因子并发挥相反作用。此外，RH1可以激活其自身的表达，而RH2介导的竞争可以抑制RH1的表达。

该研究揭示了RH1和RH2调控蒺藜苜蓿叶片花青苷斑点形成的分子机制，为精细调控图案化叶片着色提供了多维度的平行同源-拮抗（paralogous-antagonistic）调节模式。