低温胁迫诱导柑橘MYB1基因表达与花青素积累及其基因型特异性差异研究

《Scientific Reports》：Bioinformatic analysis, gene expression, and in silico characterization of the transcription factor MYB1 in sweet orange (Citrus sinensis)

　　

摘要

多样的 MYB 转录因子家族调节关键的植物过程，包括色素生物合成和重要的非生物胁迫响应，如耐寒性。本研究旨在表征 MYB1 蛋白并分析其在受低温胁迫柑橘物种中的表达。采用因子完全随机设计，对四种柑橘品种嫁接于酸橙砧木上的一年生幼苗进行受控冻害胁迫处理。温度逐渐降至 +4 °C（对照）、?4 °C 和 ?8 °C 维持 10 小时，根部区域进行保温。在 +4 °C 下恢复 24 小时后，采集叶片样本。通过分光光度法对酸化甲醇提取物中的花青素含量进行定量。从冷冻叶片粉末中提取总 RNA，经 DNase I 处理后反转录为 cDNA。使用 Oligo7 软件设计了 MYB1 和 EF1 参考基因的基因特异性引物。使用 SYBR Green 预混液进行实时荧光定量 PCR。通过 ΔΔCt 方法计算基因表达量，数据经方差分析和邓肯氏检验分析（p?<?0.05）。方差分析显示所有性状的温度与品种间存在极显著的互作效应。花青素含量随温度降低以基因型依赖的方式增加，在 -8 °C 时汤姆森脐橙达到峰值。MYB1 基因表达受冷胁迫显著上调，汤姆森脐橙中诱导程度最高（-8 °C 时为 36.25 倍）。生物信息学分析对 MYB1 基因进行了表征，其启动子包含应激反应元件，并预测了蛋白质结构，通过拉曼多安图分析验证该结构处于可接受范围。低温胁迫显著诱导柑橘中 MYB1 的表达和花青素积累，且存在强烈的基因型特异性差异。