叶绿素结合蛋白CP24介导光照响应基因StRSM 1调控叶绿素积累
2021-01-22撒世娟伍涵宇张晓萍郑蕊姚新灵
撒世娟 伍涵宇 张晓萍 郑蕊,2 姚新灵,2
(1. 宁夏优势特色作物现代分子育种重点实验室 宁夏大学,银川 750021;2. 西部特色生物资源保护及利用教育部重点实验室 宁夏大学,银川 750021)
拟南芥基因组注释中最早识别了RSM(RADIALIS-like SANT/MYB)的存在,RSM仅含有单个MYB结构域,这是其不同于其它MYB转录因子的组成特征[1],在已测序的植物基因组中均有RSM基因;在比较拟南芥和水稻MYB转录因子进化关系研究中,就RSMR是否属于MYB基因家族存在不同观点[1-2]。
早期有研究将拟南芥中含有单个MYB结构域的4个RSM蛋白(RSM 1、RSM 2、RSM 3和RSM 4)归为单MYB转录因子家族;研究显示,RSM 1(AT4G39250)过量表达幼苗生长顶端弯钩缺失,下胚轴变短,早期光形态建成时对红光过敏;推测RSM 1参与早期光形态建成调控[3];RSM 1参与了光照诱导顶端分生组织的细胞分裂调控和形态建成。
上调水稻(Oryza sativa)OsRL3(RADIALIS-LIKE3)表达,加速叶片黑暗下衰老;osrl3突变体黑暗下叶片叶绿素滞留,光合能力增强,叶绿素降解相关基因表达水平低于野生型[4]。水稻OsRL3反向调控叶绿素代谢,但调控机理未知。
研究已明确,一定数量的叶绿素等色素分子与叶绿素结合蛋白24(CP24)结合,保持其稳定性和活性;弱光下更多叶绿素与CP24结合,行使吸收光子功能,强光下更多胡萝卜素与CP24结合,发挥光保护作用,黑暗下叶绿素和CP24积累迅速减少[5-11]。CP24响应光照和黑暗直接参与叶绿素代谢,哪些基因参与CP24表达尚未见报道。
拟南芥RSM1参与其光形态建成和水稻OsRL3调控叶绿素代谢的结果,明确了RSM是光照和黑暗响应基因;但转录因子RSM1如何响应光照和黑暗变化有待研究确定。……
