JIA｜贵州大学杨鵾课题组发现火龙果HpFBH3转录因子靶向HpCO7促进花芽形成

    课题组在火龙果中共鉴定到8个编码FBH转录因子的基因，命名为HpFBH1到HpFBH8。家族分析显示，由于近期发生的全基因组加倍事件，火龙果比甜菜和菠菜编码更多的FBH转录因子。系统进化树显示，火龙果FBH转录因子可以被归为3类，其第II类中，石竹目植物编码的FBH转录因子均含有一个不完整的bHLH结构域，来自基因组的散在重复事件，为非典型FBH。Ka/Ks值显示，火龙果FBH转录因子进化受到纯化选择影响。对HpFBH的启动子和表达进行分析发现，它们在与花相关的组织中被时空特异地激活，且表达受非生物逆境的影响，说明HpFBH参与了火龙果的成花过程。

    课题组选择HpFBH1和HpFBH3两个来自TYPE III的典型FBH与来自TYPE II的非典型FBH进行了功能验证。亚细胞定位、酵母双杂与荧光素酶互补实验结果显示，HpFBH3能够在细胞核内与HpFBH1形成异源二聚体。利用生物信息学手段，HpFBHs被预测通过结合启动子上的E-box参与对下游基因的调控，而这类顺式作用元件广泛存在于火龙果HpCO、HpFT和HpSOC1的启动子上。RNA-Seq数据显示，这些成花促进因子的表达与HpFBH3高度协同。酵母单杂及双分子荧光素酶报告实验证实，HpFBH3通过结合HpCO7启动子上的E-box元件反式激活其表达。此外，在拟南芥中异位过表达HpFBH3同样促进了成花过程。综上所述，本研究系统分析了火龙果HpFBH转录因子家族，并将其中的典型FBH尤其是HpFBH3鉴定为成花促进因子，有望成为遗传改良火龙果的目标基因。