丹参中R2R3-MYB转录因子基因家族的全面分析及SmMYB50在丹参酚代谢中的调控作用

《Plant Molecular Biology Reporter》：Comprehensive Analysis of the R2R3-MYB Transcription Factor Gene Family in Salvia miltiorrhiza and the Regulatory Role of SmMYB50 in Salvianolic Acid Metabolism

丹参R2R3-MYB转录因子家族包含149个成员，系统发育分析揭示其分属27类，广泛分布于所有染色体。结构特征显示UTRs和保守motif5，种间共线性表明与S. baicalensis亲缘关系近。表达谱显示SmMYB50在MeJA、ABA和YE诱导下显著激活，通过调控SmCYP98A14等基因促进丹酚酸合成。研究为药用植物代谢调控和质量提升提供新方向。

　　

摘要

背景

(转录因子) R2R3-MYB家族在调控植物次生代谢中起着关键作用，而植物次生代谢对植物的生长、发育和应激反应至关重要。丹参（Salvia miltiorrhiza）是一种药用植物，以其所含的生物活性化合物（如丹参酚酸）而闻名。了解丹参中的R2R3-MYB转录因子家族有助于揭示次生代谢的调控机制，并有助于提高这种重要药用植物的品质。

方法与结果

我们对丹参中的R2R3-MYB转录因子家族进行了全面分析，共鉴定出431个类MYB转录因子，其中包括149个R2R3-MYB转录因子。系统发育分析将这些转录因子分为27个不同的组别。染色体定位分析表明它们广泛分布于所有染色体上。结构分析显示，大多数R2R3-SmMYB基因包含非翻译区（UTRs）和保守基序，其中基序5可能在基因分化中起关键作用。种间共线性分析显示丹参与黄芩（Salvia baicalensis）之间的共线性最高，有12个种内共线性基因在多个物种间也表现出共线性。启动子分析发现存在丰富的光响应和激素响应元件，尤其是MeJA响应元件。表达谱分析表明SmMYB50对MeJA、ABA和JA诱导具有高度敏感性，能够促进丹参酚酸的积累。转基因验证证实SmMYB50能够激活关键生物合成基因（如SmCYP98A14

结论

我们的研究结果为R2R3-SmMYB转录因子在丹参中调控次生代谢的功能提供了宝贵的见解。SmMYB50被确定为关键调控因子，为未来关于该药用植物代谢途径和品质改进的研究指明了新的方向。