综述：R2R3-MYB转录因子：重塑细胞壁脂质屏障与木质化过程以适应环境压力

《Plant and Soil》：R2R3-MYB transcription factors: remodeling cell wall lipid barriers and lignification to adapt to environmental stress

　　

摘要

背景与目的

R2R3-MYB转录因子的扩展与适应性亚功能分化，为植物适应陆地环境发挥了重要作用。在全基因组复制及后续功能多样化的推动下，原本负责调控苯丙烷类物质的MYB蛋白逐渐被纳入多种植物屏障系统，包括木质化、木栓形成、角质层形成以及蜡质沉积等过程。这些屏障共同构成了结构和生理层面的界面，有助于植物在干旱、盐分、洪涝以及金属胁迫等不同土壤环境中生存。本综述旨在从进化和调控角度，阐明R2R3-MYB转录因子如何协调屏障重塑与环境适应，重点探讨其在植物与土壤界面中的作用。

研究范围与结果

我们综合了进化、比较基因组学以及调控方面的研究证据，识别出了既有保守性又具有物种特异性的由MYB介导的屏障形成策略。这些策略包括木本植物中与木质化相关的MYB模块的扩展及反馈调控、适应洪涝环境的单子叶植物中形成的双重木栓屏障系统，以及生活在盐分较高的潮间带红树林中的应激响应型MYB调节因子的基因组简化或调控特化现象。在植物与土壤界面，MYB介导的根系屏障重塑能够调节水分和离子的径向运输，阻止有毒离子和金属进入植物体内，从而帮助植物适应盐分过高、洪涝以及金属污染的土壤环境。此外，我们还研究了涉及启动子顺式元件多样化、miRNA介导的转录后调控，以及能够平衡发育稳定性、环境可塑性以及生长与防御之间关系的协同转录网络结构等多层调控机制。

结论

R2R3-MYB转录因子是进化上高度保守 yet 具有强大适应能力的调控核心，它们将植物屏障的形成与环境响应以及植物与土壤之间的相互作用联系在一起。将进化多样性与转录及转录后调控相结合，可以为理解屏障的可塑性提供统一的分析框架，同时也有助于开展精准育种和合成生物学研究，提升作物的抗逆能力及资源利用效率。