转录因子EjMYBF1正向调控枇杷黄酮醇生物合成的机制研究及其在代谢工程中的应用价值

《Plant Physiology and Biochemistry》：Transcription factor EjMYBF1 positively regulates flavonol biosynthesis in loquat ( Eriobotrya japonica)

本研究首次在枇杷（Eriobotrya japonica）中鉴定出R2R3-MYB转录因子EjMYBF1，通过多组实验证实其通过结合MYBCORE顺式元件（CNGTTR）激活黄酮醇合成通路结构基因（如CHS、F3H、FLS等），正向调控黄酮醇积累。该发现为枇杷营养品质改良和植物次生代谢工程提供了关键靶点。

　　

Chemicals

黄酮醇糖苷标准品包括槲皮素-3-O-半乳糖苷（Q3Gal）、槲皮素-3-O-葡萄糖苷（Q3Glc）、槲皮素-3-O-鼠李糖苷（Q3Rha）、槲皮素-3-O-芸香糖苷（Q3Rut）、山奈酚-3-O-半乳糖苷（K3Gal）、山奈酚-3-O-葡萄糖苷（K3Glc）和山奈酚-3-O-鼠李糖苷（K3Rha）购自阿拉丁（中国上海）。花青素标准品矢车菊素-3-O-葡萄糖苷（C3Glc）购自Sigma-Aldrich（美国）。HPLC级乙腈和甲醇购自专业供应商。

Flavonol biosynthesis during loquat fruit development

为解析黄酮醇在枇杷果实发育过程中的积累动态，我们采集白肉品种‘TKBS’和红肉品种‘Algerie’四个发育阶段的果实样品。通过HPLC分析，在果皮中检测到四种槲皮素糖苷（Q3Gal、Q3Glc、Q3Rha、Q3Rut）和三种山奈酚糖苷（K3Gal、K3Glc、K3Rha）（图2）。定量分析表明Q3Gal是主要的槲皮素糖苷，其浓度在发育早期最高，随果实成熟逐渐下降。

Discussion

黄酮醇作为广泛分布的类黄酮化合物，存在于苹果、梨、桃和枇杷等水果中，赋予果实高营养价值。羟基化和糖基化修饰导致黄酮醇结构的多样性，其中槲皮素和山奈酚的糖苷衍生物分布最广。例如在蔷薇科植物中，槲皮素-3-O-半乳糖苷和山奈酚-3-O-葡萄糖苷是常见的活性成分。本研究发现的EjMYBF1通过激活黄酮醇特异性通路基因（如FLS），同时可能交叉调控苯丙烷（phenylpropanoid）和花青素分支代谢，揭示了枇杷高黄酮醇积累的转录调控机制。

Conclusion

我们从枇杷中鉴定出R2R3-MYB转录因子EjMYBF1，它不仅是黄酮醇特异性激活因子，还可能调控苯丙烷和花青素生物合成通路的结构基因。但值得注意的是，在枇杷和烟草（Nicotiana tabacum）中过表达EjMYBF1对花青素分支基因DFR和ANS的表达产生相反效应，这可能是同源与异源系统内在差异所致。