华南植物园联合研究发现DoMYB75协调铁皮石斛多糖和花青素生物合成的新机制

　　

石斛属（Dendrobium）是兰科中物种最丰富的属之一，其种类主要附生于树干或扎根于岩壁。无论是哪种着生方式，它们都面临着贫瘠且易旱的苛刻环境，这样的生存挑战塑造了石斛非凡的生态适应性，并驱动其演化出独特的生存策略——其茎部特化为储能器官，以甘露聚糖而非淀粉作为主要储备多糖，同时积累花青素，形成强大的抗氧化系统。这一适应性特征对石斛在极端环境中的生存与繁衍至关重要。然而，它们抗胁迫的分子机制一直未被揭示。

中国科学院华南植物园与福建农林大学合作，研究发现DoMYB75能直接结合甘露聚糖合成关键基因DoCSLAs的启动子区域并激活其表达。抑制DoMYB75会降低水溶性多糖中的甘露糖和葡萄糖含量，并下调DoCSLAs表达；而过表达DoMYB75则显著提升这些单糖水平并上调DoCSLAs表达。有趣的是，过表达DoMYB75的铁皮石斛材料出现了花青素积累增强的现象。进一步机制解析表明，DoMYB75能通过直接结合并激活花青素合成关键基因DoANS基因启动子来促进花青素合成。此外，研究发现过表达DoMYB75显著提升了植株清除过氧化氢的能力，从而缓解了氧化损伤并增强了抗旱性。上述结果证明了DoMYB75通过协同调控多糖与花青素代谢，进而增强铁皮石斛抗胁迫能力（图）。

相关研究成果以题为“DoMYB75 coordinately regulates polysaccharide and anthocyanin biosynthesis in Dendrobium officinale”发表在国际知名学术期刊Horticulture Research上。研究首次揭示了MYB转录因子DoMYB75协同调控铁皮石斛甘露聚糖与花青素生物合成的分子机制，以及其在干旱胁迫中的作用，为石斛品种的精准选育及其适应机制的研究提供了关键基因资源与全新理论视角。

中国科学院华南植物园何春梅副研究员为该论文的第一作者，段俊研究员和福建农林大学刘仲健教授为共同通讯作者，中国科学院华南植物园司灿博士、李守洁博士、戴光义博士和已毕业学生曾丹琦（福建农林大学讲师）、张明泽（黔南民族师范学院）、陈璟、石鸿宇参与了研究工作。该研究得到了国家自然科学基金和广东省重点领域研发计划项目的资助。论文链接：https://doi.org/10.1093/hr/uhaf291

图. DoMYB75协同调控铁皮石斛多糖和花青素合成的工作模型