ABA受容体PYL8はオーキシン応答遺伝子のMYB77依存性転写の亢進により側根の成長を促進する

Sci. Signal., 3 June 2014
Vol. 7, Issue 328, p. ra53
[DOI: 10.1126/scisignal.2005051]

Yang Zhao^1,2*, Lu Xing^2,3*, Xingang Wang², Yueh-Ju Hou², Jinghui Gao^2,4, Pengcheng Wang², Cheng-Guo Duan², Xiaohong Zhu², and Jian-Kang Zhu^1,2†

¹ Shanghai Center for Plant Stress Biology, Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200032, China.
² Department of Horticulture and Landscape Architecture, Purdue University, West Lafayette, IN 47907, USA.
³ School of Life Sciences, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China.
⁴ College of Animal Science and Technology, Northwest A&F University, Yangling, Shaan'xi 712100, China.

^* These authors contributed equally to this work.

† Corresponding author. E-mail: jkzhu@purdue.edu

要約

植物ホルモンであるアブシジン酸（ABA）は植物の成長、発育および非生物的ストレス応答を調節している。ABAシグナル伝達は、pyrabactin resistance 1様タンパク質PYL8を含むPYR1/PYL/RCARファミリーとして知られる一群の受容体が媒介している。ストレス条件下においてABAシグナル伝達はSnRK2プロテインキナーゼを活性化し、主根から出芽後の側根の成長を抑制する。しかし、ストレスが持続した場合でも、側根の成長は最終的には阻害から回復する。われわれは、ABAの阻害に続く側根の成長の回復には、PYL8が不可欠であることを明らかにした。PYL8は転写因子であるMYB77、MYB44およびMYB73と直接相互作用していた。PYL8とMYB77の相互作用は、MYB77と、その標的である複数のオーキシン応答遺伝子のプロモーター中のMBSIモチーフとの結合を亢進した。野生型の実生に比べ、pyl8変異体実生及びmyb77変異体実生の側根の成長は、ABAによる阻害に高い感度を示した。pyl8変異体実生の側根の成長の回復はABAの存在下で遅くなり、このような遅れはオーキシンIAA（3-インドール酢酸）にpyl8変異体実生を曝露させることで回復した。このようにPYL8は、MYB77及びそのパラログであるMYB44およびMYB73の活性を亢進することで、オーキシンシグナル伝達を増大させ、中核のABA-SnRK2シグナル伝達経路とは独立して側根の成長を促進する。

Y. Zhao, L. Xing, X. Wang, Y.-J. Hou, J. Gao, P. Wang, C.-G. Duan, X. Zhu, J.-K. Zhu, The ABA Receptor PYL8 Promotes Lateral Root Growth by Enhancing MYB77-Dependent Transcription of Auxin-Responsive Genes. Sci. Signal. 7, ra53 (2014).