我院陶俊教授团队在《Plant Physiology》杂志发表研究论文

近日，我院陶俊教授团队在Plant Physiology上在线发表了题为“Synergistic actions of three MYB transcription factors underpin blotch formation in tree peony”研究论文。该研究首次揭示了3个R2R3-MYB转录因子协同调控牡丹花瓣色斑形成的分子机制。

牡丹是我国的传统名花，被誉为‘花王’。花色是评价牡丹观赏价值的重要性状指标之一，其中，花瓣基部存在的色斑是一种特殊的色素沉积模式，它不仅赋予牡丹极高的观赏价值，还可以作为视觉信号促进昆虫授粉以提升牡丹品种群的多样性。因此，挖掘调控牡丹花瓣色斑形成的关键基因，解析花瓣色斑特异形成的分子调控网络，对于进一步提高牡丹观赏价值具有重要意义。

R2R3-MYB转录因子协同调控牡丹‘海黄’花瓣色斑形成

本研究以牡丹色斑代表品种‘海黄’为材料，鉴定到调控花瓣色斑形成的3个候选R2R3-MYB转录因子，它们均在花瓣非斑区显著高表达，定位于细胞核，并且PsMYBPA2和PsMYB21为转录激活子，而PsMYB308为转录抑制子。接着，利用VIGS技术瞬时沉默PsMYBPA2可以显著减少‘海黄’花瓣色斑的面积和总花色苷含量，而瞬时沉默PsMYB308和PsMYB21可以显著增加花瓣色斑的面积和总花色苷含量。随后通过Y1H和DLR等实验发现，PsMYBPA2可以特异性结合PsF3H基因启动子并激活其表达；PsMYB21可以结合PsF3H和PsFLS基因启动子并激活其表达；PsMYB308可以特异性结合PsDFR基因启动子并抑制其表达。进一步通过Y2H、BiFC和LCI等实验发现，bHLH1/2/3转录因子与PsMYBPA2和PsMYB308之间存在相互作用并增强PsMYBPA2和PsMYB308对下游基因的靶向调控。此外，通过Y1H、DLR、Y3H、LCI和Pull-down实验还发现，PsMYB308可以特异性结合PsMYBPA2基因启动子并抑制其表达，并且PsMYB308和PsMYBPA2竞争性结合bHLH1/2/3。研究结果首次阐明了3个R2R3-MYB转录因子协同调控牡丹花瓣色斑形成的分子网络，为揭示牡丹花瓣色斑形成的分子机制提供了新见解。

R2R3-MYB转录因子调控牡丹‘海黄’花瓣色斑形成的分子机制

我院在读博士研究生栾雨婷为论文第一作者，陶俊教授和赵大球教授为共同通讯作者。该研究获得国家重点研发计划、国家林草科技创新发展项目、中央财政林业科技推广项目等资助。