ポプラにおけるリグニン生合成経路の制御に関与するPtoMYB055の同定と機能解析

Identification and Functional Characterization of PtoMYB055 Involved in the Regulation of the Lignin Biosynthesis Pathway in .

• Yiming Sun
• Sha Ren
• Shenglong Ye
• Qiaoyan Tian
• Keming Luo

抄録

木質植物では、木質化した二次細胞壁を主成分とする木材が最も豊富なバイオマスとなっている。これまでの研究により、R2R3型MYB転写因子が維管束植物の二次細胞壁形成を制御する重要な因子であることが明らかになっている。本研究では、主にキシルムやフロム組織で発現しているR2R3型MYB転写因子遺伝子を単離し、PtoMYB055がリグニン生合成の重要な制御因子であることを明らかにした。転写活性化因子としてのPtoMYB055は核に局在している。PtoMYB055を過剰に発現させると、トランスジェニックポプラ植物のリグニン生合成遺伝子の発現がアップレギュレーションされ、その結果、フローム組織における異所性のリグニン沈着と二次細胞壁の厚さの増加がもたらされることが明らかになった。以上のことから、PtoMYB055は転写活性化因子であり、ポプラの二次細胞壁形成過程におけるリグニン生合成の調節に関与していることが示唆された。

Wood, which is mainly composed of lignified secondary cell wall, is the most abundant biomass in woody plants. Previous studies have revealed that R2R3-type MYB transcription factors are important regulators of the formation of the secondary cell wall in vascular plants. In this study, we isolated the R2R3-type MYB transcription factor gene , which is mainly expressed in xylem and phloem tissue, from and demonstrate that PtoMYB055 is a key regulator of lignin biosynthesis. PtoMYB055 as a transcriptional activator is localized to the nucleus. Overexpression of upregulates expression of lignin biosynthetic genes in transgenic poplar plants, resulting in ectopic deposition of lignin in phloem tissue and an increase in thickness of the secondary cell wall. In sum, PtoMYB055 is a transcriptional activator that is involved in regulating lignin biosynthesis during the formation of the secondary cell wall in poplar.