シロイヌナズナにおけるアントシアニン蓄積のジャスモン酸誘導の分子メカニズム

アントシアニンは、多くの生理学的および生態学的機能を果たす重要な植物色素です。アントシアニン生合成は、転写レベルの多くの調節因子によって制御されています。ジャスモン酸塩（JAS）は、いくつかの植物種にアントシアニンの蓄積を誘導することが示されていますが、JA調節アントシアニンの蓄積の分子メカニズムは不明のままです。この研究では、遺伝的、分子的、および生理学的アプローチを使用して、シロイヌナズナのJA調節色素沈着の分子基盤を明らかにしました。F-Boxタンパク質COI1は、「後期」アントシアニン生合成遺伝子DFR、LDOX、およびUF3GTのJA特異的誘導発現に必要であることがわかった。さらに、COI1が転写因子Pap1、Pap2、およびGl3のJA誘導に不可欠であることがさらに実証されています。COI1は、「後期」のアントシアニン生合成遺伝子DFR、LDOX、およびUF3GTを媒介するPAP1、Pap2、およびGl3を含む転写因子の発現を調節し、それによってJA誘発性のアントシアニン生合成をシロラシ症に調節すると推測されています。

Anthocyanins are important plant pigments that fulfil many physiological and ecological functions. Anthocyanin biosynthesis is controlled by numerous regulatory factors at the transcriptional level. Jasmonates (JAs) has been shown to induce anthocyanin accumulation in several plant species, however, the molecular mechanism for JA-regulated anthocyanin accumulation remains unknown. In this study, genetic, molecular, and physiological approaches were used to reveal the molecular basis of JA-regulated pigmentation in Arabidopsis. It was found that the F-box protein COI1 was required for JA-specific induced expression of the 'late' anthocyanin biosynthetic genes DFR, LDOX, and UF3GT. It is further demonstrated that COI1 was essential for JA-induction of transcription factors PAP1, PAP2, and GL3. It is speculated that COI1 regulates the expression of the transcription factors, including PAP1, PAP2, and GL3, which mediates the 'late' anthocyanin biosynthetic genes DFR, LDOX, and UF3GT, thereby modulating JA-induced anthocyanin biosynthesis in Arabidopsis.