编辑推荐：
为解析烟草腺毛发育的分子调控机制，研究人员对含 / 无腺毛叶片进行转录组分析，发现 R2R3-MYB 转录因子 NtMYB306c。功能研究表明其过表达显著抑制腺毛密度，调控 NtJAZ3、NtCycB2 等基因及 JA 通路，且与 NtMYB308 互作，为烟草品质改良提供新靶点。
论文解读
研究背景与意义
植物腺毛作为特化的表皮附属结构，在抵御生物与非生物胁迫、合成次生代谢物等方面扮演关键角色。烟草叶片的腺毛不仅是尼古丁等重要次生代谢物的 “生产车间”，其密度与分泌物组成更是直接决定烟叶品质。然而，相较于拟南芥等模式植物中较为清晰的非腺毛发育调控网络（如 MBW 复合物介导的信号通路），烟草腺毛发育的分子机制长期笼罩在 “迷雾” 中 —— 尽管已知茉莉酸（JA）通路、细胞周期调控因子（如 CycB2）和 HD-ZIP IV 家族基因（如 HD9）参与其中，但核心转录调控因子及其互作网络仍亟待揭示。
在此背景下，贵州大学与中国烟草总公司贵州省烟草工业重点实验室的研究团队聚焦转录组数据中异常表达的 R2R3-MYB 家族成员，开展了一系列研究。该工作不仅填补了烟草腺毛发育调控机制的认知空白，更为通过基因编辑技术定向改良烟叶品质（如调控香气物质合成）开辟了新路径。研究成果发表于《Biochemical and Biophysical Research Communications》，为植物表皮细胞命运决定机制研究提供了重要参考。
主要研究方法
研究团队综合运用多组学与分子生物学技术：
- 转录组筛选与基因克隆：基于前期含腺毛 / 无腺毛叶片转录组数据，鉴定出高表达于腺毛的 NtMYB306c 基因，通过同源克隆获得其全长序列。
- 亚细胞定位与表达分析：利用 qRT-PCR 证实 NtMYB306c 在腺毛中的特异性表达，通过亚细胞定位实验确定其定位于细胞核。
- 功能验证：构建 NtMYB306c 过表达载体并转化烟草，通过表型分析发现腺毛密度显著降低。
- 分子互作研究：运用酵母双杂交（Y2H）筛选结合免疫共沉淀（Co-IP）实验，验证 NtMYB306c 与 NtMYB308 的蛋白互作。
- 通路基因表达分析：通过 qRT-PCR 检测 JA 通路关键基因（LOX1）及调控因子（NtJAZ3、NtCycB2、NtHD9）的表达变化。
研究结果解析
1. NtMYB306c 的序列特征与表达模式
通过多序列比对发现，NtMYB306c 属于 R2R3-MYB 家族 S1 亚组，但其 C 端存在独特的截短结构（区别于同源基因 NtMYB306e）。亚细胞定位显示其特异性富集于细胞核，qRT-PCR 证实其在腺毛中的表达量显著高于其他组织，暗示其可能作为转录因子直接参与腺毛发育调控。
2. NtMYB306c 过表达抑制腺毛密度
转基因烟草表型分析显示，与野生型相比，NtMYB306c 过表达株系的叶片腺毛密度降低约 40%，表明其作为负调控因子参与腺毛起始或增殖过程。进一步研究发现，过表达株系中 JA 生物合成关键基因 LOX1 的表达量下调，同时 JA 信号通路抑制因子 NtJAZ3 的表达显著上调，提示 NtMYB306c 可能通过抑制 JA 通路活性发挥作用。
3. NtMYB306c 与 NtMYB308 的互作网络
酵母双杂交筛选从烟草 cDNA 文库中捕获到 NtMYB308（R2R3-MYB 家族成员）作为互作蛋白，免疫共沉淀实验在植物体内验证了这一互作。生物信息学分析显示，NtJAZ3 启动子区存在 MYB 结合位点（MBS），推测 NtMYB306c/NtMYB308 复合物可能通过直接结合 NtJAZ3 启动子，增强其转录活性，进而抑制 MBW 复合物介导的腺毛起始信号。
研究结论与讨论
本研究首次揭示 NtMYB306c 通过与 NtMYB308 互作、调控 JA 通路及细胞周期相关基因（NtCycB2），负向调控烟草腺毛密度。这一发现不仅拓展了植物 MYB 转录因子功能多样性的认知，更建立了 “转录因子互作 - 激素信号 - 细胞命运决定” 的调控模型。值得注意的是，NtMYB306c 的截短结构可能是其功能特化的关键 —— 不同于同源基因 NtMYB306e 调控烷烃合成，其通过结构变异获得了与 NtMYB308 互作的新功能域，体现了 MYB 家族基因在进化中的功能分化。
研究的潜在应用价值显著：通过基因编辑技术敲低 NtMYB306c 或干扰其与 NtMYB308 的互作，有望定向提高腺毛密度，促进次生代谢物积累，为优质烟叶品种培育提供分子靶点。此外，该研究为解析其他茄科作物（如番茄、马铃薯）的腺毛发育机制提供了跨物种参考，推动了植物表皮细胞特化领域的研究进展。
