R2R3-MYB转录因子MYB113特异性调控黑枸杞（Lycium ruthenicum）中花青素的积累

《Plant Cell Reports》：R2R3-MYB transcription factor MYB113 specifically regulates anthocyanin accumulation in Lycium ruthenicum

　　

摘要

关键信息

LrMYB113通过形成MBW复合体并直接激活LrDFR和LrANS启动子来驱动Lycium ruthenicum中的花青素生物合成，为提高类黄酮产量提供了遗传靶点。

摘要

Lycium ruthenicum（黑色枸杞）是一种茄科药用植物，因其富含类黄酮而受到重视。然而，L. ruthenicum中类黄酮生物合成的转录调控机制尚不清楚，这限制了其药物开发。在这里，我们鉴定并表征了R2R3-MYB转录因子LrMYB113作为L. ruthenicum中花青素生物合成的关键调节因子。系统发育分析将LrMYB113归类为与花青素相关的MYB蛋白S6亚组。在烟草中异源表达LrMYB113可诱导色素积累并上调花青素合成途径相关基因。LrMYB113在L. ruthenicum的毛状根中的过表达增强了四种酰基化花青素的积累并激活了相关基因。酵母双杂交和双分子荧光互补实验表明，LrMYB113与bHLHs（LrJAF13/LrAN1b）和WD40（LrAN11）相互作用形成MBW复合体。启动子结合和转激活实验显示LrMYB113可以直接结合并激活LrDFR和LrANS启动子。双荧光素酶实验表明，单独的LrMYB113即可显著激活LrDFR和LrANS启动子；而MBW复合体的活性比单独的bHLH/WD40组合更高，但比单独的LrMYB113活性略低。我们的研究结果证实LrMYB113是L. ruthenicum中花青素生物合成的关键调节因子，有助于阐明类黄酮的分子机制，并为药用植物的遗传改良提供依据。