郁金香的糖分运输通过TgSUT4受TgRR12–TgTCP2信号通路的调控

《New Phytologist》：Sugar transport in tulip is modulated by TgRR12–TgTCP2 signaling through TgSUT4

tulips通过调控糖转运和细胞分裂素信号通路促进子球发育，揭示TgTCP2在 bulbs再生中的分子机制。

　　

摘要

• 郁金香是一种具有经济价值的观赏植物，主要通过无性繁殖方式进行繁殖，其鳞茎每年通过腋芽的生长进行更新。这一过程依赖于碳水化合物分配与植物激素信号传导之间的精确协调。然而，调控这些网络的分子机制尚未得到充分研究。
• 在本研究中，我们发现转录因子TgTCP2是郁金香鳞茎发育过程中细胞分裂素和糖信号通路的关键介质。功能研究表明，在郁金香中沉默TgTCP2会抑制蔗糖运输和子鳞茎的生长，而在拟南芥中异位过表达TgTCP2则能促进植物生长。
• 此外，我们发现TgTCP2通过直接结合TgSUT4的启动子来促进长距离蔗糖运输，从而精细调节源组织和汇组织之间的碳水化合物分配——这对子鳞茎的发育至关重要。TgTCP2还与B型细胞分裂素响应调节因子TgRR12发生物理相互作用，将其与细胞分裂素信号传导联系起来。有趣的是，细胞分裂素水平的升高增强了TgRR12与TgTCP2之间的物理相互作用，从而降低了TgTCP2与TgSUT4启动子区域的结合能力，进而抑制了蔗糖运输。
• 我们的研究揭示了TgTCP2/TgRR12–TgSUT4模块在调控蔗糖运输和郁金香子鳞茎发育中的新作用，为了解细胞分裂素在郁金香储藏器官形成过程中的代谢协调提供了新的见解。

数据可用性

郁金香的TgTCP2、TgSUT4和TgRR12序列已提交至GenBase（https://ngdc.cncb.ac.cn/genbase/），登录号为C_AA126354.1至C_AA126356.1。Sun等人（2022）生成的转录组数据GSE167530，以及Meng等人（2024）基于PacBio技术生成的Isoform（Iso）-Seq数据PRJNA703083也可在GenBank中找到。