GhMYB63激活IDA样肽基因GhIDL1以促进棉花中的棉铃脱落

《Plant Cell Reports》：GhMYB63 activates the IDA?like peptide gene GhIDL1 to promote boll abscission in cotton

　　摘要关键信息GhMYB63诱导的GhIDL1通过一个保守的IDA/IDL样肽类途径促进棉花棉铃脱落，该途径涉及依赖于EPIP的活性以及候选的GhHAE/GhHSL2受体激酶。摘要棉铃过早脱落严重限制了棉花产量，但这一过程的分子机制仍知之甚少。在本研究中，我们探讨了IDA样肽编码基因GhIDL1及其上游调控因子在陆地棉（Gossypium hirsutum L.）棉铃脱落中的作用。RNA-seq分析显示，去除柱头后，GhIDL1在离区（AZ）中的表达被诱导。病毒诱导的基因沉默（VIGS）使GhIDL1表达降低，增加了棉铃脱落所需的力量，延缓了脱落，提高了棉铃保留率，并降低了细胞壁重塑基因（GhPG、GhCEL1）的表达。相反，在拟南芥中异位表达GhIDL1加速了花器官脱落，并互补了脱落缺陷型ida-2突变体。缺失分析进一步表明，N端信号肽和保守的C端生物活性基序对于功能互补是必需的。酵母单杂交、凝胶电泳迁移和双荧光素酶实验证明，R2R3-MYB转录因子GhMYB63结合到GhIDL1启动子上并增强其活性。在棉花中，沉默GhMYB63降低了GhIDL1转录本丰度，而单独沉默GhMYB63或与GhIDL1同时沉默则减少了棉铃脱落。结构建模以及同时沉默GhIDL1、GhHAE和GhHSL2的实验表明，GhHAE和GhHSL2是GhIDL1相关信号通路中的候选受体。这些发现支持了一个GhMYB63–GhIDL1调控模型参与棉铃脱落，为棉花产量的遗传改良提供了潜在靶点。