花青素生物合成的细胞特异性调控机理研究

Anthocyanins, a class of flavonoids, are recognized for their diverse functions in plant development and beneficial effects on human health. The biosynthesis of anthocyanins was controlled by a MYB/bHLH/WD40 transcriptional complex, which is highly conserved in higher plants. To study the upstream signals of the complex is helpful to further understand the biosynthesis of anthocyanins. The accumulation pattern of anthocyanins induced by stresses in Arabidopsis is similar to the phenotype of abaxialized mutants, which reveals the possibility that leaf polarity factors play important roles in anthocyanin biosynthesis. It is meaningful to make a link between plant developmental cues and the cell specific accumulation of secondary metabolites. Also it will be helpful to understand the regulatory mechanism of anthocyanin biosynthesis and provide new approaches to improve crop quality in the future.

花青素属于类黄酮类化合物，在植物生长发育过程中发挥着多种功能，并有益于人体健康。花青素合成受到MYB、bHLH和WD40三类转录因子形成的复合体调控，这一调控模式在高等植物中高度保守。研究该转录复合体的上游调控机理有助于深化对花青素合成的认识。我们已有的研究结果表明逆境诱导植株花青素积累的特征与远轴面化叶极性突变体相似，说明极性决定因子在调控花青素细胞特异性积累方面的作用。本项目将通过分子生物学、生化等手段研究极性决定因子调控花青素合成的机理，将植物发育与次生代谢物的细胞特异性积累联系起来，有利于我们深入了解植物次生代谢途径调控的复杂性，也为今后作物品质改良提供重要思路。

花青素属于类黄酮类化合物，在植物生长发育过程中发挥着多种功能，并有益于人体健康。花青素合成受到MYB、bHLH和WD40三类转录因子形成的复合体调控，这一调控模式在高等植物中高度保守。研究该转录复合体的上游调控机理有助于深化对花青素合成的认识。我们发现逆境诱导植株花青素积累的特征与远轴面化叶极性突变体相似，实验结果表明远轴面决定因子KAN1可从转录与蛋白水平调控花青素合成途径基因，控制花青素在叶片远轴面的特异性积累。这一研究证明了极性决定因子在调控花青素细胞特异性积累方面的作用。本课题通过分子生物学、生化等手段研究极性决定因子调控花青素合成的机理，将植物发育与次生代谢物的细胞特异性积累联系起来，有利于我们深入了解植物次生代谢途径调控的复杂性，也为今后作物品质改良提供重要思路。