MYB(v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog)家族转录因子是高等植物转录因子中数目最多的一类基因家族成员,可分为 4 个亚家族,其中R2R3-MYB是最常见的亚家族类型.R2R3-MYB类转录因子广泛参与植物的器官发育和次生代谢产物生物合成的调控.为研究R2R3-MYB家族转录因子在艾叶黄酮合成和腺毛发育中发挥的作用,该研究基于艾的全基因组数据筛选、鉴定出 92 个R2R3-MYB转录因子,并利用生物信息学预测其潜在功能.结果表明,92 个转录因子的氨基酸长度为 168～547 aa,相对分子质量为 19.6～60.5 kDa,均为亲水性蛋白.亚细胞定位分析表明,89 个AaMYB 蛋白定位结果为细胞核,3 个蛋白同时定位于细胞核和细胞质中.依据拟南芥R2R3-MYB家族分类,92 个艾R2R3-MYB蛋白分为 26 个亚家族,同一亚族基因结构基本类似.顺式作用元件预测结果表明光响应元件、茉莉酸甲酯元件和脱落酸元件在R2R3-MYB基因启动子区域分布广泛.转录组表达分析结果显示,AaMYB60、AaMYB63 和AaMYB86 在叶片中的表达均高于茎和根中的表达,说明这 3 个转录因子主要在叶片中发挥作用.此外,利用系统进化分析筛选出 5 个参与艾叶黄酮生物合成或腺毛发育的候选R2R3-MYB转录因子.该研究可为后期艾的优良品种选育和种质创新等提供重要的基因资源.

目的 研究药食同源植物丝瓜Luffa cylindrica MYB(LcMYB)基因转录因子家族成员的结构和功能,鉴定参与抗褐化作用的主要成员及其作用机制.方法 基于Pfam数据库及NCBI保守结构域分析,对丝瓜全基因组水平MYB转录因子进行鉴定.通过Expasy、MEME等在线工具分析LcMYB转录因子家族蛋白理化性质、顺式作用元件及保守结构域.然后利用MEGA软件构建系统发育树,分析丝瓜与拟南芥、苹果、番茄、茄子及马铃薯等植物MYB蛋白的系统发育关系.结合2个褐化敏感程度不同的丝瓜转录组,筛选了丝瓜褐化相关的关键MYB转录因子及其靶基因.结果 全基因组水平共鉴定到449个具有相似基因结构及保守基序的MYB基因,可聚类为4个亚家族(R1 MYB、R2R3 MYB、R3_MYB和R4_MYB),并在正反链均存在可能的顺式调控元件.靶基因及基因表达分析结果显示多个MYB及其靶基因尤其是多铜氧化酶相关基因可能在鲜切丝瓜的不同褐化阶段起重要的作用,是丝瓜褐化的关键调节因子.结论 系统鉴定了 LcMYB家族基因,并鉴定了可能参与丝瓜褐化的 MYB 基因及其靶基因,有助于进一步了解和丰富LcMYB基因家族的生理功能,并为进一步解析果实褐化调控机制,提高果实品质提供了候选基因.

[目的]果实酚类物质类别、含量是与橄榄营养及风味密切相关的重要品质性状,探究橄榄酚类物质生物合成的分子调控机制.[方法]以总酚含量差异显著的橄榄(低酚/高酚)为试材,分别取花后 80-160 d的果实进行转录组分析,对莽草酸-水解单宁/苯丙烷-类黄酮生物合成通路差异基因进行表征,并对差异表达基因进行WGCNA分析,从中挖掘与酚类代谢途径相关的转录因子.[结果]转录组测序共获得 296 314 条Unigene,其中 73%的Unigene被注释到数据库;4 个品种(系)橄榄成熟果共鉴定到 1 628 个差异表达基因(DEGs),KEGG分析显示,DEGs在酚类代谢途径的"类黄酮生物合成"通路上显著富集;进一步对果实成熟过程莽草酸-水解单宁/苯丙烷-类黄酮生物合成途径的DEGs进行表征,结合WGCNA分析中每个模块与性状的R2 和P值,筛选到 4 个关键模块,根据模块内基因的调控关系利用MCC拓扑分析法以度值≥1 挖掘模块内关键转录因子,挖掘到 137 个转录因子Unigene与 30 个酚类合成结构基因Unigene共表达,转录因子Unigene功能注释来自 35 个基因家族,最多的为锌指蛋白(C2C2、C3H、C2H2、PHD),其次为B3、HB、MYB、NAC基因家族.[结论]从转录组角度初步解析了橄榄鲜食品质在酚类代谢途径的差异,同时挖掘了调控酚类代谢的差异基因,对进一步探究橄榄鲜食品质差异的分子机制提供了重要依据.

[目的]通过构建白菜种子的cDNA文库,筛选WDR 40 蛋白TRANSPARENT TESTA GLABRA 1(TTG1)的互作蛋白,探究TTG1 参与MBW三元复合体调控种皮原花青素形成的分子机制.[方法]以棕籽白菜自交系'B147'的种子为材料,提取总RNA并建立cDNA文库,通过gateway技术构建诱饵载体pGBKT7-TTG1 并进行酵母双杂交筛库.[结果]酵母文库库容为1.2×107 CFU,文库滴度是 5.0×107 CFU/mL,插入片段平均长度大于 1000 bp,诱饵载体在酵母中无自激活活性.通过构建的诱饵载体pGBKT7-TTG1 与构建的cDNA文库杂交,共获得了 38 个阳性互作蛋白,功能预测显示其中一个蛋白注释为MYB转录因子,注释为MYB73,序列分析结果显示该基因含有R2R3-MYB型抑制子保守基序C1 和C2,推测该基因为白菜中参与种皮颜色形成的R2R3-MYB型抑制子,暗示着白菜中可能存在不同MYB转录因子参与的调控网络,影响着原花青素的形成.[结论]本研究构建了白菜种子组织的酵母双杂交cDNA文库,获得了 38 个TTG1 阳性互作蛋白,首次挖掘到了可能影响白菜种皮颜色原花青素形成的R2R3-MYB型抑制子MYB73,为后期探究白菜种皮原花青素的调控网络奠定良好的基础.

MYB转录因子在植物花青素生物合成过程中发挥主要调控作用.为探究MYB转录因子在葡萄风信子(Muscari spp.)蓝色花色形成中的作用,研究以葡萄风信子'亚美尼亚'为试验材料,基于课题组前期转录组数据库深度挖掘,经本地Blast比对分析,采用RT-PCR方法克隆获得1个R2R3-MYB基因,命名为MaMYB114(Gen-Bank登录号:OQ615377),对其进行生物信息学分析和异源转化烟草功能验证.结果表明,(1)MaMYB114开放阅读框全长为714 bp,编码237个氨基酸;MaMYB114蛋白含有R2R3保守结构域,属于R2R3-MYB家族AN2亚家族.(2)亚细胞定位及转录自激活结果显示基因定位于细胞核,且具有转录自激活活性,符合转录因子一般特征.(3)实时荧光定量分析显示MaMYB114基因主要在花中高表达,表达模式具有组织特异性.结合不同时期花青苷含量变化模式,发现MaMYB114在着色期花青素含量高的花蕾中高表达,表明MaMYB114可能参与了葡萄风信子花青苷合成过程.(4)过表达MaMYB114促进烟草花青苷积累,表明MaMYB114正向调控花青素合成.本研究表明,MaMYB114基因可能是参与葡萄风信子蓝色花色形成的重要调控基因.

MYB 是一类常见的转录因子,广泛参与植物花青素生物合成的调控.为探究 MYB转录因子在甜荞花青素生物合成中的调控作用,该研究从甜荞品种红花甜荞和北早生的转录组学数据中筛选并克隆出一个和花青素生物合成相关的MYB基因,将其命名为 FeR2R3-MYB,GenBank 登录号为 MT151381.1,并对该序列进行生物信息学分析,以及利用 qRT-PCR 分析FeR2R3-MYB基因在北早生和红花甜荞中的表达特征.结果表明:(1)FeR2R3-MYB基因全长 831 bp,编码 276 个氨基酸,蛋白的相对分子质量为 30.95 kD,理论等电点(pI)为 8.73,蛋白的不稳定指数为 69.64,属于不稳定蛋白,总疏水值为-0.679,整条肽链呈现亲水特性.(2)FeR2R3-MYB 具有典型的 R2R3-MYB 结构域,属于 R2R3-MYB 亚家族.(3)FeR2R3-MYB 与同属蓼科的苦荞麦和虎杖亲缘关系比较近.(4)FeR2R3-MYB 的启动子序列共含有 9 个光照响应元件、12 个转录因子结合位点、4 个非生物响应元件和 2 个激素响应元件.(5)亚细胞定位发现 FeR2R3-MYB 只在细胞核中表达.(6)FeR2R3-MYB 基因的表达量在叶片和花序中红花甜荞均高于北早生,推测 FeR2R3-MYB 基因可以正向调节甜荞花青素生物合成.综上所述,该研究结果为进一步深化 FeR2R3-MYB 基因在甜荞花青素生物合成途径中的功能及表达调控方面的研究提供了理论基础.

MYB类转录因子是植物中最大的转录因子家族之一,在植物的初生与次生代谢、细胞命运、生长发育及在生物与非生物胁迫应答中具有重要的作用.本研究以中间锦鸡儿为实验材料利用PCR技术分别以cDNA与gDNA为模板对CiMY B31基因进行了克隆.研究测序表明:CiMYB31基因的开放阅读框(ORF)为969 bp,编码323个氨基酸,其基因组DNA序列长度为1 724 bp,包含3个外显子与2个内含子.生物信息学分析显示:CiMYB31所编码蛋白的N端包含2个MYB结构域(14～64 aa和67～115 aa),属于R2R3-MYB类蛋白.预测该蛋白分子量为36.32kD,等电点为5.6,蛋白整体上是亲水性的.利用染色体步移技术克隆CiMY B31基因启动子序列,得到902 bp ATG上游序列.分析显示启动子序列中包含一些非生物胁迫相关的顺式作用元件,如干旱响应元件(MBS)与低温响应元件(LTR).利用实时荧光定量PCR技术对CiMYB31基因的表达进行分析,发现该基因受到低温的诱导.上述研究表明CiMYB31基因可能在中间锦鸡儿对非生物胁迫的响应过程中起作用.

蒙古沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus (Maxim) Cheng.f)是中国西北荒漠区唯一的常绿阔叶灌木,具有很强的抗寒和抗旱等耐逆特性.本研究以蒙古沙冬青为研究材料,从中分离到1个编码MYB类转录因子基因,命名为AmMYB-like.该序列长度为1 678 bp,含有一个由1 557 bp组成的开放阅读框(open reading frame,ORF),编码518个氨基酸,具有R2和R3保守结构域,属于R2R3-MYB转录因子.荧光定量PCR分析结果表明,AmMYB-like在叶片中主要参与干旱胁迫应答,在根中主要参与低温及机械胁迫应答.构建了pPZP212-AmMYB-like植物表达载体,为进一步研究AmMYB-like的功能奠定了基础.

该实验以茶树品种'紫娟'为试验材料,利用RT-PCR方法,从茶树cDNA中克隆得到一个R2R3-MYB型基因(CsMY B123).生物信息学分析显示,CsMY B123基因的开放阅读框为915 bp,编码304个氨基酸,蛋白分子量约34.07 kD,理论等电点为8.69,含有2个保守的M YB结构域,编码1个R2R3-M YB蛋白;CsM YB123蛋白与拟南芥(A rabidopsis thaliana)MYB转录因子家族第五亚组的AtMYB123亲缘关系最近;CsMYB123属于亲水性蛋白,无N端信号肽,可能定位于细胞核上.荧光定量PCR分析表明,CsMY B123基因在茶树各组织的表达量大小依次为:一芽一叶>第二叶>第三叶>第四叶>老茎>嫩茎,且在一芽一叶中的表达量是嫩茎的15.68倍;但CsMYB123的表达受IAA、ABA、ETH和GA3的抑制.花青素含量检测显示,茶树'紫娟'各组织中花青素的含量高低依次为:第二叶>一芽一叶>第三叶>第四叶>嫩茎>老茎,且第二叶和一芽一叶的含量分别为老茎的15倍和11倍.研究发现,CsMY B123基因在茶树'紫娟'的新稍中高水平表达,且其表达模式与不同组织中的花青素含量呈较好的正相关关系,推测 CsMY B123基因与茶树花青素合成的调控相关.

Myeloblastosis (MYB)类转录因子是高等植物中最大的转录因子家族之一,在植物发育及防御反应过程中发挥重要作用,还参与植物对干旱等非生物胁迫的响应.谷子(Setaria italica L.)起源于中国,具有抗旱、耐瘠薄的特性,是研究单子叶作物非生物胁迫抗性的理想材料.本研究对耐低氮胁迫谷子品种郑204经低氮处理后进行转录组分析,鉴定出一个在低氮胁迫条件下明显上调的MYB类转录因子SiMYB42.系统发育树结果表明, SiMYB42属于R2R3-MYB亚族,具有2个MYB保守域;表达模式分析显示,SiMYB42在低氮、高盐、干旱和ABA 胁迫条件下表达量显著上调;亚细胞定位、quantitative real-time PCR 及转录激活活性分析结果表明, SiMYB42蛋白定位于植物的细胞核和细胞膜中,主要在谷子的叶部或根部表达,具有转录激活活性;基因功能分析结果表明,在正常条件下,转SiMYB42基因拟南芥与野生型Columbia-0拟南芥(WT)无明显差异,但在低氮条件下,转SiMYB42基因拟南芥的主根长、根系表面积及鲜重均显著高于 WT,结果证明SiMYB42基因可以提高转基因植物对低氮胁迫的耐性;下游基因表达分析结果显示,在转 SiMYB42基因拟南芥中,参与植物氮素转运的硝酸盐转运基因NRT2.1、NRT2.4和NRT2.5的表达水平均高于WT,启动子分析结果显示NRT2.1、NRT2.4和NRT2.5基因启动子序列中均具有MYB结合位点.以上结果证明,SiMYB42可以通过调控下游硝酸盐转运体基因的表达提高植物在低氮条件下的耐性.本研究揭示了 SiMYB42基因在低氮胁迫反应途径中的作用,为进一步了解谷子低氮胁迫响应的调控网络奠定了基础.