浙江中医药大学开国银教授课题组发现MYB1转录因子调控丹参酚酸生物合成的新机制学术资讯

来源：植物生物学

丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge)为唇形科(Lamiaceae)鼠尾草属(Salvia)多年生草本植物，因其根色红且形似参而得名“丹参”。酚酸类物质是丹参主要药用活性成分，治疗心脑血管疾病疗效显著，但栽培丹参品质退化严重，使临床应用易受影响。因此，提高丹参药用成分含量成为丹参领域的研究热点。

采用代谢工程技术将活性成分生物合成途径中的关键酶基因、转录调控因子导入丹参，是从遗传角度提高活性成分含量的有效途径。而深入开展丹参活性成分生物合成途径及其调控机理研究是实施代谢工程研究的基础。近年来，开国银教授团队研究发现ERF, WRKY，MYB及bZIP等转录因子家族成员能够参与调控丹参活性成分的生物合成, 为深入解析丹参活性成分生物合成的调控网络及机理奠定了基础。

近日，Horticulture Research在线发表了浙江中医药大学开国银教授课题组题为The methyl jasmonate-responsive transcription factor SmMYB1 promotes phenolic acid biosynthesis in Salvia miltiorrhiza的研究论文。

本研究基于比较转录组数据挖掘和基因共表达网络分析，发现R2R3-MYB家族的一个新成员SmMYB1转录因子能响应MeJA诱导显著上调，且与酚酸代谢合成的下游关键合成酶基因RAS1和CYP98A14呈现共表达的模式。超表达SmMYB1能显著促进酚酸类生物合成，上调CYP98A14等酚酸合成关键酶基因和CHI、ANS等花青素代谢合成关键酶基因的表达，从而显著提高转基因发根系中酚酸和花青素的含量。

双荧光素酶报告(Dual-LUC)和凝胶阻滞(EMSA)实验表明CYP98A14以及花青素生物合成关键酶基因CHI和ANS为SmMYB1蛋白的靶基因。此外，研究发现SmMYB1能与JA信号传导通路中的核心转录因子SmMYC2互作，共激活CYP98A14的表达并具有累加增强作用。本研究揭示了SmMYB1基因在MeJA介导的丹参酚酸类活性物质生物合成中的新机制，为丹参代谢工程提供了新功能基因，也为丹参药用活性物质代谢合成调节网络的完善提供了依据。