類黃酮是一類重要的植物次級(jí)代謝產(chǎn)物，這類化合物對(duì)于植物的抗性、人體和動(dòng)物健康具有重要作用。類黃酮的生物合成受到多種因素的調(diào)控，在基因水平上，MYB類轉(zhuǎn)錄因子是調(diào)控類黃酮的關(guān)鍵基因家族。近日，牧草種質(zhì)資源團(tuán)隊(duì)在MYB轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控植物類黃酮生物合成的研究中取得重要進(jìn)展。
研究人員從富含類黃酮的孑遺植物銀杏中篩選并鑒定了一個(gè)關(guān)鍵MYB轉(zhuǎn)錄因子基因 GbMYBR1 ，發(fā)現(xiàn)其主要在葉片中表達(dá)并發(fā)揮作用。當(dāng)該基因在模式植物擬南芥中過(guò)量表達(dá)時(shí)，轉(zhuǎn)基因植株生長(zhǎng)遲緩、木質(zhì)素含量減少、表皮毛密度降低、葉片中主要類黃酮（花青素和黃酮醇）的含量顯著減少，種子中縮合單寧和黃酮醇的含量明顯降低，種子表皮顯現(xiàn)淺褐色；經(jīng)過(guò)qPCR和轉(zhuǎn)錄組測(cè)序?qū)Ρ确治霭l(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因植株相對(duì)于野生型對(duì)照植株而言，苯丙氨酸生物合成途徑、表皮毛形成相關(guān)、病原菌抗性相關(guān)基因的表達(dá)受到顯著抑制；酵母雙雜交實(shí)驗(yàn)表明，GbMYBR1可直接與bHLH家族的GL3蛋白相互作用從而調(diào)控下游基因的表達(dá)水平。該研究證明 GbMYBR1 具有調(diào)控植株生長(zhǎng)、苯丙氨酸積累、表皮毛發(fā)育等多重功能，是一類新型的MYB型抑制因子。該研究為深入解析植物類黃酮的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制和類黃酮的分子改良提供了新思路，為牧草功能性代謝物的分子改良提供了重要參考。
相關(guān)成果發(fā)表在《Planta》。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)等項(xiàng)目支持。
原文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s00425-020-03476-1
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