【摘 要】
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植物激素赤霉素对植物生长发育起重要作用。多效唑是一种植物内源性赤霉素抑制剂,番薯农业生产上常施用多效唑以控制藤蔓旺长,提高块根产量。赤霉素与番薯储藏根膨大密切相关,赤霉素信号转导的核心抑制因子DELLA蛋白作为调控中枢起重要作用。Ib RGA是番薯的重要DELLA蛋白,在番薯储藏根膨大过程中上调表达,但DELLA如何调控番薯储藏根膨大的分子机制尚不明确。BEL1-Like转录因子家族与植物激素密切
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植物激素赤霉素对植物生长发育起重要作用。多效唑是一种植物内源性赤霉素抑制剂,番薯农业生产上常施用多效唑以控制藤蔓旺长,提高块根产量。赤霉素与番薯储藏根膨大密切相关,赤霉素信号转导的核心抑制因子DELLA蛋白作为调控中枢起重要作用。Ib RGA是番薯的重要DELLA蛋白,在番薯储藏根膨大过程中上调表达,但DELLA如何调控番薯储藏根膨大的分子机制尚不明确。BEL1-Like转录因子家族与植物激素密切相关,番薯中的Ib BEL1蛋白与Ib RGA蛋白存在互作。Ib BEL1被鉴定为番薯储藏根重量性状的关键基因,其表达受赤霉素调控,暗示DELLA与BEL1-Like转录因子之间可能存在某种内在的分子层面上的联系。我们给番薯施用赤霉素和多效唑,发现Ib RGA和Ib BEL1都被赤霉素下调,被多效唑上调,且该趋势与Ib RGA-Flag OE株系吻合,Ib RGA-Flag OE株系储藏根相比野生型更大。我们利用计算机分析软件在Ib BEL1的启动子上发现了Ib BEL1的结合位点,双荧光素酶启动子活性实验验证了Ib BEL1可以提高自身启动子的转录活性,且在Ib RGA存在下启动子转录活性进一步增强。凝胶迁移实验（Electrophoretic Mobility Shift Assay,EMSA）结果表明,Ib BEL1可以在体外直接结合自身启动子。染色质免疫共沉淀（Chromatin immunoprecipitation,Ch IP）结果发现,Ib RGA-3×Flag在Ib BEL1启动子的Ib BEL1预测结合位点区域存在富集,说明Ib RGA-3×Flag可能通过与Ib BEL1的蛋白互作在体内结合Ib BEL1的启动子。综上所述,番薯储藏根膨大过程中Ib RGA上调表达,抑制赤霉素的信号转导,并通过与Ib BEL1转录因子蛋白互作,共同结合并激活Ib BEL1的启动子活性,协同促进番薯储藏根的膨大。
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