PfWRI1-10转录因子通过调控PfBCCP1基因的转录，在紫苏（Perilla frutescens）中介导脂质合成过程

《BMC Plant Biology》：PfWRI1-10 transcription factor mediates lipid synthesis in Perilla frutescens through regulating PfBCCP1 gene transcription

　　

摘要

背景

紫苏（Perilla frutescens）是一种富含不饱和脂肪酸（UFAs）的油料作物。WRINKLED1（WRI1）是一种AP2/EREBP类型的转录因子（TF），在脂肪酸（FA）代谢中起着重要的调节作用。

结果

在本研究中，从紫苏基因组中鉴定出了11个PfWRI1成员。qRT-PCR分析显示，在紫苏种子发育过程中，PfWRI1-10的表达量高于其他成员，这表明PfWRI1-10可能在种子油脂生物合成中发挥关键作用。过表达PfWRI1-10可使总油脂含量增加9.75%，α-亚麻酸（C18:3）含量增加0.43%，而转基因烟草叶片中的可溶性糖含量降低。qRT-PCR结果显示，糖酵解基因（NtPKp-β1）和脂肪酸生物合成基因（NtACP1和NtBCCP1）的表达水平显著上调，而NtKAS1-B的表达水平下调，这表明PfWRI1-10通过调节目标基因的表达来重新分配碳源，从而促进脂质生物合成。酵母单杂交（Y1H）实验表明，PfWRI1-10直接结合到PfBCCP1启动子的AW-box cis元件上。过表达PfBCCP1可增加转基因酵母中的脂质含量，证实了其在脂质代谢中的作用。

结论

PfWRI1-10转录因子通过上调PfBCCP1及其他与脂质相关的基因来促进脂质生物合成。这些发现为深入分析紫苏油脂生物合成的调控网络提供了科学依据，也为通过遗传改良提高紫苏油脂产量和质量提供了有价值的基因。