山楂原花青素生物合成新机制：全基因组鉴定揭示CpMYB5转录因子的调控作用

本研究通过全基因组分析首次在山楂中鉴定出215个MYB转录因子家族成员，发现CpMYB5通过直接结合CpANR和CpLAR启动子（Y1H和Dual-LUC验证）正向调控原花青素（PA）生物合成。瞬时（苹果表皮）和稳定（烟草）转化实验均证实CpMYB5可显著促进PA积累，为山楂药用成分调控机制提供新见解。

　　

Highlight

Plant Material

本研究以北京市农林科学院林业果树研究所山楂种质资源圃的'金如意'山楂为材料。每个品种选择三棵生长一致、无病害的植株，在开花后70天（S1，绿果期）、90天（S2，果皮初着色期）、110天（S3，果皮中着色期）和130天（S4，果皮完熟期）采样。

Identification and Phylogenetic classification of CpMYBs

为筛选MYB基因家族成员，本研究以197个拟南芥AtMYB基因为查询序列，通过同源比对鉴定山楂MYB家族。利用Pfam数据库确认候选基因归属（E值<0.01为阈值），最终鉴定出215个山楂MYB成员，包括40个1R-MYB亚族、168个2R-MYB亚族和7个3R-MYB亚族成员。

Discussion

原花青素（PA）具有极高的营养价值，兼具抗氧化、抗癌、抗糖尿病、神经保护和抗菌特性（Rauf et al., 2019）。尽管山楂是富含PA的药用植物，其PA生物合成的调控基因尚未明确（Ruan et al., 2021, Zhao et al., 2023）。既往研究表明PA生物合成受MYB转录因子调控（Koyama et al., 2014, James et al., 2017）。本研究通过山楂MYB家族全基因组鉴定及功能分析，发现CpMYB5通过激活CpANR和CpLAR启动子直接调控PA合成。这些发现为解析山楂PA合成分子机制提供了关键证据。

Conclusion

通过对'金如意'山楂基因组的分析，我们鉴定出215个MYB基因家族成员。研究表明CpMYB5可直接结合CpLAR和CpANR启动子，从而促进原花青素合成。这一发现为培育具有更高营养与药用价值的山楂品种提供了理论基础。