茉莉酸与 bHLH 转录因子互作调控木豆闭花受精的潜在机制及意义

为探究木豆闭花受精的分子和激素调控机制，研究人员开展了关于 bHLH 转录因子与茉莉酸（JA）通路的研究。结果发现 JA 通路参与调控木豆花朵开放，这对揭示木豆闭花受精机制有重要意义。

　　木豆是一种一年生二倍体（2n = 22）豆科谷物，在以谷物为主的饮食中具有重要营养价值。木豆的开花受精花具有典型的 9 + 1 二体雄蕊，花朵在受精前开放，实现异花授粉。相比之下，一种具有多体雄蕊、花朵在受精后开放以确保种子纯度的闭花受精基因型被用于分析其因果通路。随后的分析聚焦于一组转录因子及其与闭花受精相关激素网络的相互作用。茉莉酸（JA）信号通路的基因已被证实对诱导闭花受精起着重要作用，而 bHLH（碱性螺旋 - 环 - 螺旋）是 JA 通路的关键调节因子之一。全基因组调查在木豆基因组中鉴定出 176 个 bHLH 基因。系统发育分析将这 176 个 bHLH 基因分为 21 个亚家族，随机分布在基因组中。基因本体论、上游区域的顺式基序分析以及蛋白质 - 蛋白质相互作用网络表明这些基因参与了多种生物学过程。对茉莉酸通路关键基因，包括 MYC₂（Cc_bHLH135）及其相互作用伙伴 TIFY/JAZ 在开花受精和闭花受精花组织中的表达分析，揭示了它们在花朵开放中的潜在作用。超高效液相色谱 - 串联质谱（UHPLC-MS/MS）对茉莉酸及其生物活性形式 JA-Ile 的定量结果与表达分析一致。基因表达和激素谱的一致性突出了 JA 通路参与调节花朵开放，暗示其在木豆闭花受精中的潜在作用。