Роль белка BraRGL1 в регуляции стрелкования и цветения китайской капусты

В июне 2023 года команда профессора Риюаня Чэня из Южно-Китайского сельскохозяйственного университета опубликовала исследование в журнале Horticulture Research.

Ключевые результаты:

  • С помощью системы геномного редактирования CRISPR/Cas9 были созданы мутанты по гену BraRGL1 — ключевому белку DELLA.
  • У мутантов с потерей функции BraRGL1 время дифференцировки цветочных почек и стрелкования значительно ускорилось.
  • У этих мутантов также была значительно повышена экспрессия генов:
    • регуляторного белка гиббереллинов (BraGASA6),
    • связанных с цветением (BraSOC1, BraLFY),
    • экспансина (BraEXPA11) и
    • ксилоглюканэндотрансглюкозилазы (BraXTH3).
  • Линии с сверхэкспрессией BraRGL1 демонстрировали противоположные фенотипы. Мутанты BraRGL1 были более чувствительны к сигналу гиббереллинов (GA).

Механизм действия:

  • Белок BraRGL1 взаимодействует с BraSOC1, и интенсивность этого взаимодействия снижается после обработки GA3.
  • BraRGL1 подавляет способность BraSOC1 активировать транскрипцию генов BraXTH3 и BraLFY.
  • Присутствие GA3 усиливает активирующую способность BraSOC1.

Выводы и значение:

Исследователи предполагают, что в присутствии GA3 белок BraRGL1 деградирует, а BraSOC1 высвобождается, что способствует экспрессии BraXTH3 и BraLFY и, как следствие, развитию стебля (стрелкованию) у Brassica rapa (китайской капусты). Модуль BraRGL1-BraSOC1 регулирует стрелкование и цветение через передачу сигнала GA.

Мутант BraRGL1-M ускорял дифференцировку цветочных почек, не влияя на качество стебля. Таким образом, BraRGL1 служит ценной мишенью для молекулярной селекции раннеспелых сортов.