Anthocyane sind eine Gruppe innerhalb der Flavonoidfamilie pflanzlicher Sekundärmetaboliten, die die Farbe von Blüten und Organen bestimmen und Pflanzen vor reaktiven Sauerstoffspezies schützen, die unter Umweltstress entstehen.
Die räumlich und zeitlich unterschiedliche Ablagerung von Anthocyanansammlungen in den Blütenblättern von Lilien führt zu mehrfarbigen und unterschiedlichen Farbmustern, einschließlich zweifarbiger, spritzerartiger Flecken, erhabener Flecken und Rötungsflecken.
Von besonderem Zierwert sind asiatische Hybridlilien der Tango-Serie, bei denen Anthocyane speziell in den basalen Blütenblättern gefärbt sind (sogenannte Splatter-Flecken). Der zugrunde liegende Mechanismus ist jedoch noch nicht gut erforscht.
Ein Artikel wurde veröffentlicht am Gartenbauforschung mit dem Titel „Vielfältige Rollen von LhWRKY44 bei der Förderung der Anreicherung von Anthocyanen in asiatischen Hybridlilien (Lilium spp.)“
Basierend auf früheren Transkriptomdaten untersuchten die Forscher einen WRKY TF LhWRKY44 aus asiatischen Hybrid-Liliensorten der Tango-Serie, der eng mit der Anreicherung von Anthocyanen zusammenhängt. In dieser Studie charakterisierten die Forscher die Rolle des LhWRKY44-Gens und klärten den Mechanismus auf, durch den die Anreicherung von Anthocyanen durch LhWRKY44 reguliert wurde.
LhWRKY44 interagierte physikalisch mit dem LhMYBSPLATTER-Protein und band direkt an den LhMYBSPLATTER-Promotor, was die Wirkung des LhMYBSPLATTER-LhbHLH2-MBW-Komplexaktivators auf die Anthocyanakkumulation verstärkte. Darüber hinaus aktivierte LhWRKY44 die Promotoren der Anthocyan-Biosynthese-bezogenen Gene LhF3H und des intrazellulären Anthocyan-bezogenen Glutathion-S-Transferase-Gens LhGST und band an diese.
Weitere Ergebnisse zeigten, dass LhWRKY44 an der licht- und dürreinduzierten Anreicherung von Anthocyanen beteiligt ist und die Dürretoleranz bei Lilien durch die Aktivierung stressbedingter Gene verbessert. Darüber hinaus stellten Forscher versehentlich fest, dass eine Überexpression von LhWRKY44 bei transgenen Arabidopsis zu einer frühen Blüte führt.
Somit könnte LhWRKY44 als wichtiger Regulator dienen, der den Umweltsignalweg und den Entwicklungssignalweg integriert, um das Ausmaß und die Struktur der Anthocyanakkumulation in asiatischen Hybrid-Liliensorten der Tango-Serie zu bestimmen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass LhWRKY44 eine vielfältige Rolle bei der Förderung der Anreicherung von Anthocyanen in asiatischen Hybridlilien (Lilium spp.) spielt und die Wirkung der TF-Transkriptionsregulation von Anthocyanen verstärkt.
Mehr Informationen:
Mengmeng Bi et al., Vielfältige Rollen von LhWRKY44 bei der Förderung der Anreicherung von Anthocyanen in asiatischen Hybridlilien (Lilium spp.), Gartenbauforschung (2023). DOI: 10.1093/hr/uhad167