摘要
类胡萝卜素作为一种具有营养特性的脂溶性化合物，不仅是植物和动物天然色素的主要来源之一，同时也是重要的抗氧化剂，具有显著的抗氧化、预防癌症、延缓衰老、预防其他慢性疾病的功能。目前对类胡萝卜素的生物合成已经开展了大量工作，但有关类胡萝卜素合成调控机制的研究甚少[1]。本研究以蒺藜苜蓿为研究对象，对WP1介导的MBW(MYB-bHLH-WD40)复合体调控蒺藜苜蓿类胡萝卜素合成的分子机制进行深入探索。前期研究结果显示WP1介导的MBW复合体的另外两个成员bHLH转录因子MtTT8，以及WD40家族蛋白MtWD40-1其相应突变体mttt8和mtwd40-1其花瓣呈现浅黄色，说明MtTT8与MtWD40-1均参与蒺藜苜蓿花中类胡萝卜素的生物合成，而与wp1白花表型相比，mttt8和mtwd40-1浅黄色花瓣可能是由于二者同源基因功能冗余所导致，因此本研究从克隆MtTT8与MtWD40-1的同源基因MtTT8b与MtWD40-1b为切入点，探索MtTT8b与MtWD40-1b在蒺藜苜蓿类胡萝卜素合成调控中的作用。 进化树及序列分析显示MtTT8b与MtTT8具有较高的同源性，含有保守的bHLH结构域，MtWD40-1b含有保守的WD结构域，与MtWD40-1具有较高的同源性；分子特性分析显示MtTT8b与MtWD40-1b在蒺藜苜蓿根、茎、叶、花、种子、果荚等组织中均有表达，MtTT8b与MtWD40-1b在细胞质、细胞核中均有定位；转录活性分析显示MtTT8b具有自激活活性，可能行使转录激活子的功能。MtTT8b和MtWD40-1b分别能与WP1相互作用，参与WP1介导的MBW复合体的形成。此外MtTT8b和MtWD40-1b能够自身形成同源二聚体，也能够与MtTT8和MtWD40-1相互作用分别形成异源二聚体，共同参与MBW复合体的形成，进而行使调控蒺藜苜蓿类胡萝卜素生物合成的功能。为了进一步探索MtTT8b和MtWD40-1b在调控蒺藜苜蓿类胡萝卜素生物合成的分子机制，通过CRISPR/Cas9技术创制mttt8b、mtwd40-1b突变体，目前已经完成了相关载体构建，正在进行蒺藜苜蓿遗传转化，以期获得相应转基因材料进行表型观察。对MtTT8b和MtWD40-1b参与的MBW促进类胡萝卜素合成机制的深入探究有助于我们了解蒺藜苜蓿类胡萝卜素的生物合成的分子机制，同时也为豆科植物高类胡萝卜素品种的培育提供了理论参考。
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