Yếu tố phiên mã gmerfa tương tác với gmnfya và hoạt động như một chất điều hòa âm tính đối với sự tích lũy axit béo trong hạt đậu tương

TÓM TẮT

Đậu tương là một trong những cây trồng lấy hạt có dầu quan trọng nhất, và hàm lượng dầu trong hạt quyết định trực tiếp giá trị kinh tế và khả năng ứng dụng công nghiệp trên toàn thế giới. Tuy nhiên, cơ chế điều hòa sự tích lũy dầu trong hạt đậu tương vẫn chưa được hiểu rõ. Ở đây, thông qua phân tích RNA-seq và sàng lọc các protein tương tác với yếu tố điều hòa tích cực quá trình tích lũy dầu GmNFYA, chúng tôi đã xác định được yếu tố phiên mã loại AP2/ERF GmERFA, hoạt động như một yếu tố điều hòa tiêu cực quá trình tích lũy dầu. Việc loại bỏ GmERFA và chất tương đồng của nó bằng phương pháp chỉnh sửa gen đã làm tăng tổng hàm lượng axit béo trong hạt, trong khi việc biểu hiện quá mức GmERFA dẫn đến giảm mức axit béo trong đậu tương chuyển gen. GmERFA tương tác với GmNFYA để ức chế sự hoạt hóa phiên mã của GmbZIP123 và GmZF392, cả hai đều thúc đẩy sự tích lũy dầu trong hạt. GmERFA cũng liên kết trực tiếp với vùng promoter của GmbZIP123 và GmZF392, và ức chế sự biểu hiện gen của chúng. Thông qua phân tích sâu hơn 300 mẫu đậu tương, một alen ưu tú của ERFA với promoter Hap3 được xác định có mối tương quan với hoạt động promoter thấp hơn, biểu hiện gen thấp hơn nhưng hàm lượng dầu trong hạt cao hơn. Hap3 ERFA có thể được chọn lọc và cố định trong quá trình thuần hóa đậu tương. Nhìn chung, nghiên cứu của chúng tôi phát hiện ra một gen kìm hãm sự tích lũy dầu và có thể hoạt động trong một mạng lưới phân tử mới GmERFA-GmNFYA-GmbZIP123/GmZF392 ở giai đoạn sau của quá trình phát triển hạt đậu tương. Việc thao tác gen, alen ưu tú của nó và toàn bộ con đường sinh tổng hợp sẽ có lợi cho việc lai tạo các giống đậu tương có hàm lượng dầu cao.

Chi tiết xin xem tệp đính kèm!