Многофункциональная роль LhWRKY44 в накоплении антоцианов у лилий

Антоцианы — группа вторичных метаболитов растений из семейства флавоноидов, определяющая окраску цветков и органов и защищающая растения от активных форм кислорода, образующихся при стрессе.

Пространственно и временно различное накопление антоцианов в листочках околоцветника (tepal) лилий создает многоцветность и различные узоры, включая двухцветные брызги, выпуклые пятна и румянец.

Сорта азиатских гибридных лилий серии Tango, у которых антоцианы специфически окрашивают основание листочков околоцветника (так называемые пятна-брызги), имеют особую декоративную ценность. Однако лежащий в основе механизм был плохо изучен.

В статье, опубликованной в журнале Horticulture Research, исследователи охарактеризовали роль транскрипционного фактора (TF) WRKY — LhWRKY44 — и выяснили механизм регуляции накопления антоцианов.

Основные выводы исследования:

• На основе предыдущих данных транскриптома был выделен LhWRKY44, тесно связанный с накоплением антоцианов.
• LhWRKY44 физически взаимодействует с белком LhMYB_SPLATTER и напрямую связывается с его промотором, усиливая действие активаторного комплекса LhMYB_SPLATTER-LhbHLH2 (MBW) на накопление антоцианов.
• LhWRKY44 активирует и связывается с промоторами генов, связанных с биосинтезом антоцианов (LhF3H) и внутриклеточным транспортом антоцианов (LhGST — ген глутатион-S-трансферазы).
• LhWRKY44 участвует в накоплении антоцианов, индуцированном светом и засухой, и повышает устойчивость лилий к засухе, активируя стресс-регулирующие гены.
• При сверхэкспрессии в трансгенном Arabidopsis LhWRKY44 случайно отмечен как фактор, вызывающий раннее цветение.

Таким образом, LhWRKY44 может служить главным регулятором, интегрирующим сигнальные пути окружающей среды и развития для определения уровня и рисунка накопления антоцианов у азиатских гибридных лилий серии Tango. Эти результаты обогащают понимание транскрипционной регуляции антоцианов.