Jasmonate‐responsive MdMYC2/MdMED25 complex regulates malic acid accumulation in apples through the miR858– MdMYB73 module

苹果酸 茉莉酸甲酯 茉莉酸 调解人 转录调控 苹果酸酶 细胞生物学 基因沉默 生物 生物化学 转录因子 基因表达 化学 拟南芥 赤霉素 基因表达调控 调节器 基因 信号转导 小眼畸形相关转录因子 脱落酸 异位表达
作者
Bo Zhang,Zhenyu Huang,Zidun Wang,Guo‐Fang Li,Guibing Hu,Yazhou Yang,Zhengyang Zhao
出处
期刊:Journal of Integrative Plant Biology [Wiley]
卷期号:68 (1): 148-168 被引量:5
标识
DOI:10.1111/jipb.70040
摘要

ABSTRACT Malic acid is a crucial determinant of apple ( Malus domestica ) fruit quality, influencing acidity and flavor. While transcriptional regulation of malic acid metabolism is well‐studied, post‐transcriptional control and the role of jasmonate (JA) remain largely unexplored. We identify a novel regulatory pathway involving JA signaling, a microRNA (miRNA), and vacuolar transport regulators that control malic acid accumulation in apple fruit. We show that mdm‐miR858, which increases during fruit maturation, directly targets and cleaves MdMYB73 transcripts. MdMYB73 is a known positive regulator of vacuolar H + ‐pumping and malate transport, activating genes like MdVHA‐A , MdVHP , and MdALMT9 . Overexpression of mdm‐miR858 suppressed MdMYB73 , thereby reducing MdVHA‐A , MdVHP , and MdALMT9 expression and malic acid content in apple calli, fruits, and GL‐3 plantlets, while silencing mdm‐miR858 had opposite effects. Crucially, the JA‐responsive transcription factor MdMYC2, the expression of which increases during fruit maturation, directly binds the mdm‐miR858 promoter and activates its expression. Furthermore, the Mediator complex subunit MdMED25 interacts with MdMYC2, enhancing this activation. Manipulating MdMYC2 or MdMED25 expression altered mdm‐miR858 levels, MdMYB73 expression, and malic acid accumulation, mirroring exogenous methyl jasmonate (MeJA) treatment effects. A miR858‐resistant MdMYB73 variant confirmed the miRNA‐target interaction's specificity and functional significance. Our findings reveal a novel JA–MdMYC2/MdMED25–miR858– MdMYB73 regulatory cascade controlling malic acid accumulation in apple, providing a mechanistic link between hormonal signaling and post‐transcriptional regulation of fruit acidity. This discovery offers new targets for manipulating fruit quality.
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