番茄SlMYBL转录因子的泛素化修饰降解及其生理功能研究

MYB family of proteins is large, functionally diverse and represented in all eukaryotes. MYB proteins are key factors in regulatory networks controlling development, metabolism and responses to biotic and abiotic stresses. Recently, we found CUL4-DDB1-DET1 E3 ligase help plant to transit from growth to defense by involving in ubiquitination and degradation to SlGLK2. Here, we displayed a MYB protein SlMYBL ubiquitinated and degraded by CUL4-RING E3 ligase. This program will study the biological function of SlMYBL gene and illuminate the molecular mechanism of SlMYBL associating CUL4-RING E3 ligase to regulate stress defence in tomato.

MYB转录因子广泛存在于植物中，它在植物的生长发育与形态建成、次生代谢产物的合成以及响应外界环境胁迫应答等生命活动中起着重要的调控作用。我们前期的研究发现E3泛素连接酶CUL4-DDB1-DET1通过靶向降解MYB类转录因子（SlGLK2）实现植物从生长到防御的转换。最近我们在番茄中发现一个新的与DDB1和DET1直接相互作用的MYB转录因子（SlMYBL）受到泛素化修饰，且它的蛋白质稳定性受泛素连接酶CUL4-DDB1-DET1复合体调控。本项目将用番茄作为模式研究系统，利用遗传学、生化与分子生物学以及转基因技术揭示SlMYBL转录因子与CUL4-DDB1-DET1复合体互作的分子机理及其对植物生长发育、次生代谢和胁迫应答的影响，为果蔬植物品种改良的分子设计育种提供新的技术支持。

为了应对生物和非生物胁迫，植物发展出一个复杂的网络来感应这些信号，并调控抗性基因的表达，而转录因子在控制胁迫应答相关基因的表达方面起着重要作用。MYB转录因子作为真核生物中数目庞大、功能丰富的一类转录因子，参与植物生长发育过程中的许多生命活动，包括初生以及次生代谢、激素信号转导以及胁迫应答等。最近我们发现一个番茄R1-MYB转录因子SlMYBL受到脱落酸ABA和NaCl的抑制，且SlMYBL下调转基因植株相比于野生型更耐盐胁迫，同时SlMBYL还受到CUL4-DDB1-DET1 E3连接酶的泛素化降解。本项目拟采用番茄为模式研究系统，利用遗传学、生化与分子生物学以及转基因技术深入探讨番茄转录因子SlMYBL的生物学功能，阐明SlMYBL转录因子如何被CUL4-RING复合体调控来参与植物胁迫应答的分子机理。