AtMYB115 和 AtMYB118 异位表达在拟南芥非绿色器官中诱导绿色组织形成的研究意义

《Genes & Genomics》：Ectopic expression of AtMYB115 and AtMYB118 induces green tissue formation in non-green organs of Arabidopsis thaliana

研究人员为确定导致 grt-D 表型的基因并探究其异位表达是否诱导绿色花瓣形成，开展了对拟南芥的研究。结果发现 AtMYB115 和 AtMYB118 异位表达可诱导非绿色器官形成绿色组织，这为研究植物器官发育提供新视角。

　　在拟南芥（Arabidopsis thaliana）的 Q2610 增强子陷阱系中，利用 GAL4-UAS 激活标签系统鉴定出一个显性突变体绿色根显性（green root-dominant，grt-D），它具有绿色根的表型。研究目的是确定造成 grt-D 表型的基因，并研究其异位表达是否会诱导绿色花瓣的形成。研究人员通过热不对称交错聚合酶链反应（PCR）鉴定出导致 grt-D 表型的基因。克隆的基因及其同源基因在 Q2610 增强子的控制下用于根尖表达，在 APETALA3（AP3）或 PISTILLATA（PI）启动子的控制下用于花瓣优先表达。结果显示，grt-D 中的 5×UAS 标签位于 AtMYB115 起始密码子上游 111 个碱基对处。在 Q2610 增强子的作用下，AtMYB115 或其最接近的同源基因 AtMYB118 的异位表达重现了 grt-D 的绿色根表型，这表明这两个基因功能等效。为了研究它们对花瓣发育的影响，在 AP3 和 PI 启动子下表达 AtMYB115 和 AtMYB118。由此产生的转基因株系（AP3>>AtMYB115、AP3>>AtMYB118、PI>>AtMYB115 和 PI>>AtMYB118）长出短而淡绿色的花瓣和不育的雄蕊。绿色花瓣中编码镁脱螯合酶（参与叶绿素降解的关键酶）的 STAY-GREEN 1 表达降低，这表明绿色花瓣表型是由叶绿素分解受损导致的。结论是，这些发现证明了 AtMYB115 和 AtMYB118 的异位表达可诱导拟南芥非绿色器官中绿色组织的发育。