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MYB、基本的なヘリックスループヘリックス（BHLH）およびWD40タンパク質で構成されるMBW複合体は、アントシアニンやプロシアニジン生合成および細胞運命の決定など、植物の複数の特性を調節します。複合体は双子植物で広く識別されていますが、進化中の被子植物の官能的多様性を解読するために非常に重要なモノコット植物に集中している研究はほとんどありません。現在の研究では、FHTTG1として指定されたFreesia HybridaのWD40遺伝子がクローン化され、機能的に特徴付けられました。リアルタイムPCR分析は、フリージアの花におけるプロアントシアニジンとアントシアニンの両方の蓄積と同期して発現したことを示しました。一時的なプロトプラストトランスフェクションと生体分子蛍光補完（BIFC）アッセイにより、FHTTG1がFHBHLHタンパク質（FHTT8LおよびFHGL3L）と相互作用してMBW複合体を構成できることが示されました。さらに、FHTTG1の核への輸送は、FHBHLH因子に依存することがわかりました。際立って、FHTTG1は、MYBおよびBHLHパートナーと共流した場合、アントシアニンまたはプロシアニジン生合成関連の遺伝子プロモーターを高度に活性化することができ、FHTTG1はMBW複合体のメンバーとして機能してアントシアニンまたはプロトシアニジンのBiosynsia hybridaのメンバーとして機能しました。シロイヌナズナのTTG1-1におけるさらなる異所性発現アッセイは、TTG1-1の欠陥のある表現型が部分的に回復したことを示しました。分子生物学的アッセイ検証されたFHTTG1は、内因性BHLH因子と相互作用して、アントシアニンおよびプロアントシアニジン生合成と毛合成の原因となる遺伝子を上方制御し、FHTTG1がATTTG1と交換可能な役割を果たす可能性があることを示しています。これらの結果は、フリージアにおけるFHTTG1の特性評価に寄与するだけでなく、モノコット植物、特にフリージアハイブリダでのフラボノイド調節系の確立にも光を当てます。
MYB、基本的なヘリックスループヘリックス（BHLH）およびWD40タンパク質で構成されるMBW複合体は、アントシアニンやプロシアニジン生合成および細胞運命の決定など、植物の複数の特性を調節します。複合体は双子植物で広く識別されていますが、進化中の被子植物の官能的多様性を解読するために非常に重要なモノコット植物に集中している研究はほとんどありません。現在の研究では、FHTTG1として指定されたFreesia HybridaのWD40遺伝子がクローン化され、機能的に特徴付けられました。リアルタイムPCR分析は、フリージアの花におけるプロアントシアニジンとアントシアニンの両方の蓄積と同期して発現したことを示しました。一時的なプロトプラストトランスフェクションと生体分子蛍光補完（BIFC）アッセイにより、FHTTG1がFHBHLHタンパク質（FHTT8LおよびFHGL3L）と相互作用してMBW複合体を構成できることが示されました。さらに、FHTTG1の核への輸送は、FHBHLH因子に依存することがわかりました。際立って、FHTTG1は、MYBおよびBHLHパートナーと共流した場合、アントシアニンまたはプロシアニジン生合成関連の遺伝子プロモーターを高度に活性化することができ、FHTTG1はMBW複合体のメンバーとして機能してアントシアニンまたはプロトシアニジンのBiosynsia hybridaのメンバーとして機能しました。シロイヌナズナのTTG1-1におけるさらなる異所性発現アッセイは、TTG1-1の欠陥のある表現型が部分的に回復したことを示しました。分子生物学的アッセイ検証されたFHTTG1は、内因性BHLH因子と相互作用して、アントシアニンおよびプロアントシアニジン生合成と毛合成の原因となる遺伝子を上方制御し、FHTTG1がATTTG1と交換可能な役割を果たす可能性があることを示しています。これらの結果は、フリージアにおけるFHTTG1の特性評価に寄与するだけでなく、モノコット植物、特にフリージアハイブリダでのフラボノイド調節系の確立にも光を当てます。
The MBW complex, consisting of MYB, basic helix-loop-helix (bHLH) and WD40 proteins, regulates multiple traits in plants, such as anthocyanin and proanthocyanidin biosynthesis and cell fate determination. The complex has been widely identified in dicot plants, whereas few studies are concentrated on monocot plants which are of crucial importance to decipher its functional diversities among angiosperms during evolution. In present study, a WD40 gene from Freesia hybrida, designated as FhTTG1, was cloned and functionally characterized. Real-time PCR analysis indicated that it was expressed synchronously with the accumulation of both proanthocyanidins and anthocyanins in Freesia flowers. Transient protoplast transfection and biomolecular fluorescence complementation (BiFC) assays demonstrated that FhTTG1 could interact with FhbHLH proteins (FhTT8L and FhGL3L) to constitute the MBW complex. Moreover, the transportation of FhTTG1 to nucleus was found to rely on FhbHLH factors. Outstandingly, FhTTG1 could highly activate the anthocyanin or proanthocyanidin biosynthesis related gene promoters when co-transfected with MYB and bHLH partners, implying that FhTTG1 functioned as a member of MBW complex to control the anthocyanin or proanthocyanidin biosynthesis in Freesia hybrida. Further ectopic expression assays in Arabidopsis ttg1-1 showed the defective phenotypes of ttg1-1 were partially restored. Molecular biological assays validated FhTTG1 might interact with the endogenous bHLH factors to up-regulate genes responsible for anthocyanin and proanthocyanidin biosynthesis and trichome formation, indicating that FhTTG1 might perform exchangeable roles with AtTTG1. These results will not only contribute to the characterization of FhTTG1 in Freesia but also shed light on the establishment of flavonoid regulatory system in monocot plants, especially in Freesia hybrida.
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