Фактор транскрипции MYB70 регулирует прорастание семян и развитие корней у Arabidopsis

Взаимодействие абсцизовой кислоты (ABA), ауксина и активных форм кислорода (ROS) играет ключевую роль в модуляции прорастания семян, роста корней и суберинизации. Однако лежащие в основе молекулярные механизмы остаются в значительной степени неясными.

Гены Arabidopsis MYB44, MYB70, MYB73 и MYB77, имеющие структурное сходство и относящиеся к подсемейству 22, участвуют в регуляции роста и развития растений, а также в ответах на стрессы. Однако функции MYB70 в этих процессах до сих пор не были выяснены.

В исследовании, опубликованном в iScience, ученые из Тропического ботанического сада Сишуанбаньна (XTBG) Китайской академии наук раскрыли различные функции MYB70 в модуляции роста и развития растений. Анализ фенотипов растений с гиперэкспрессией MYB70 (OX70) и мутантов myb70 на разных стадиях развития выявил различные роли MYB70 в ответах на сигналы фитогормонов и в процессах развития.

Исследователи сосредоточились на характеристике механизмов, с помощью которых MYB70 участвует в процессах прорастания семян и развития корневой системы, модулируя свою двойную транскрипционную регуляторную активность.

В семенах было показано, что MYB70 взаимодействует с Abscisic Acid Insensitive 5 (ABI5) как in vitro, так и in vivo. Это взаимодействие повышает стабильность ABI5 и, следовательно, улучшает его способность транскрипционно регулировать гены-мишени.

В корнях индуцированный ABA MYB70 модулировал ауксиновую сигнализацию, увеличивая содержание конъюгированной индол-3-уксусной кислоты (IAA).

Кроме того, MYB70 негативно регулировал экспрессию генов пероксидазы (PER) и генов, связанных с биосинтезом суберина, тем самым модулируя баланс ROS и снижая суберинизацию в корнях, что в конечном итоге влияло на развитие корневой системы (RSA).

«Наше исследование показало, что MYB70 интегрирует сигнальные пути ауксина, ROS и ABA, формируя сеть, регулирующую прорастание семян и развитие корневой системы», — сказал Ван Цзиньпэн из XTBG.