CtMYB76能够直接结合黄酮醇合成关键基因的启动子,并有效激活其表达
近日,河南省农科院中药材研究所的梁慧珍团队在红花类黄酮生物合成调控机制研究方面取得了突破性进展。
这一重要成果以“Comprehensive analysis of safflower R2R3-MYBs reveals the regulation mechanism of CtMYB76 on flavonol biosynthesis”为题,发表于国际知名学术期刊《Industrial Crops & Products》,该期刊是中科院一区Top期刊,影响因子高达5.6。
这一成果的发表,不仅标志着梁慧珍团队在红花品质育种领域取得了关键性的进展,也为红花产业的未来发展提供了强有力的科学支撑。
红花(Carthamus tinctorius),作为河南省的道地药材,其花瓣中富含多种类黄酮化合物,这些化合物在医药和食品领域具有广泛的应用前景。
特别是黄酮醇类化合物,作为红花的主要活性成分,具有卓越的抗氧化、抗炎等生物活性,在活血化瘀、治疗心脑血管疾病等方面表现出显著的功效。
然而,长期以来,红花类黄酮的转录调控机制研究相对滞后,主要效用成分的品质难以达到高质量要求,这在一定程度上制约了红花品质的提升和产业的进一步发展。
面对这一挑战,梁慧珍团队勇于创新,对红花基因组中的R2R3-MYB转录因子家族进行了深入系统的分析。
经过不懈努力,他们成功鉴定出102个R2R3-MYB基因,并根据这些基因的功能结构特征,将其科学地划分为36个系统发育支系。
这一发现不仅极大地丰富了我们对红花基因组的认识,更为后续的研究提供了坚实的理论基础。
在此基础上,该团队通过系统发育树、基因表达特征等多维度的联合分析,成功锁定了红花黄酮醇合成的关键调控因子——CtMYB76。
为了验证这一发现,他们在烟草中过量表达了CtMYB76,实验结果显示,植株的黄酮类合成相关结构基因表达显著增强,黄酮醇含量也随之大幅提升。
这一实验结果不仅证实了CtMYB76在黄酮醇合成中的关键作用,更为红花品质的提升提供了全新的思路。
为进一步探究CtMYB76的调控机制,该团队还进行了双荧光素酶报告试验和酵母单杂交试验。
实验结果显示,CtMYB76能够直接结合黄酮醇合成关键基因的启动子,并有效激活其表达。
这一发现为我们揭示了CtMYB76在类黄酮化合物生物合成途径中的核心调控作用,也为红花类黄酮生物合成调控机制的深入研究打开了新的窗口。
河南省农科院中药材研究所梁慧珍团队的这一研究成果,由种质资源室主任谭政委副研究员和科研助理鲁丹丹共同担任第一作者,梁慧珍研究员担任通讯作者。
研究得到了中央本级重大增减支项目“名贵中药资源可持续利用能力建设项目”(2060302)、国家中药材产业技术体系(CARS-21)、河南省农科院新兴学科发展专项(2024XK01)等多个项目的资助,充分体现了国家对中医药研究和产业发展的重视和支持。
