桉树花青素生物合成的可变剪接调控机制及MYB113c基因的鉴定与功能分析

《BMC Plant Biology》：Transcriptional and post-transcriptional insights into MYB113-associated anthocyanin regulation in Eucalyptus

　　摘要背景花青素的积累是桉树应对环境胁迫的一种重要适应性反应。然而，桉树中调控花青素生物合成的转录及转录后机制仍知之甚少。本研究结合PacBio全长转录组测序、RNA测序和功能分析，鉴定了绿叶（GLs）和富含花青素的红叶（RLs）中参与花青素生物合成的转录因子和结构基因。结果PacBio测序分别从绿叶和红叶中获得了25,953条和32,821条高质量转录本。其中，绿叶中有10,766条转录本和红叶中有11,637条转录本代表已注释基因的新型亚型，可变剪接（AS）是转录本多样性的主要来源。值得注意的是，大多数参与花青素生物合成的结构基因均产生了多个可变剪接亚型，表明可变剪接可能参与了该通路的调控。研究预测有12个MYB基因与黄酮类化合物生物合成相关，其中包括三个MYB113同源基因（MYB113a、MYB113b和MYB113c）。这些基因对细胞分裂素、氮素可利用性和强光处理表现出不同的表达响应。尽管MYB113c与已表征的MYB113基因序列相似性相对较低，但在桉树和烟草中的功能分析表明，该基因正向调控花青素的积累。结论研究结果表明，桉树转录组中存在广泛的可变剪接现象，提示可变剪接可能是花青素生物合成中一个重要的调控层面。此外，研究鉴定出MYB113基因，尤其是MYB113c，作为桉树中将环境信号与花青素积累相连接的潜在关键调控因子。