近日，国际园艺学权威学术期刊Horticulture Research在线发表了安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室夏涛课题组题为“Functional diversity of subgroup 5 R2R3-MYBs promoting proanthocyanidins biosynthesis and their key residues and motifs in tea plant ”的研究论文。儿茶素及原花青素类化合物与茶饮料的品质风味和健康功效密切相关。长期以来，有关调控原花青素类化合物合成的关键基因一直是国内外植物界高度关注的研究热点。该研究在对植物R2R3-MYB第五亚组家族成员进行分类鉴定的基础上，系统研究了参与茶树儿茶素及原花青素合成调控的R2R3-MYB第五亚组成员的功能差别，并鉴定了影响它们功能多样性的关键蛋白结构域和氨基酸残基。该论文工作为富含原花青素类化合物的茶树等作物品质调控和优良品种选育提供了理论依据。

该研究发现9个茶树R2R3-MYB第五亚组家族成员可以分成TT2类、 MYB5类和MYBPA类。从进化的角度看，植物中的TT2类和MYB5类R2R3-MYB第五亚组家族成员最早出现在原始被子植物中，而MYBPA类R2R3-MYB第五亚组家族成员仅出现在双子叶植物中 (图1)。

图1. 植物R2R3-MYB第五亚组家族成员的进化分析

启动子诱导表达和基因定量表达检测结果均显示，茶树TT2类和MYBPA类的R2R3-MYB第五亚组家族成员普遍受光照、高温、机械伤害和茉莉酸甲酯等胁迫处理而诱导上调表达，而MYB5类型的R2R3-MYB第五亚组家族成员只受到机械伤害的诱导表达。基于拟南芥、烟草和茶树的稳定和瞬时遗传转化体系的功能验证结果表明，茶树TT2类和MYBPA类的R2R3-MYB第五亚组家族成员同时诱导儿茶素合成的关键靶基因无色花青素还原酶基因（LAR）和花青素还原酶基因（ANR）的表达，而MYB5类R2R3-MYB第五亚组家族成员只促进LAR的基因表达。结构域置换实验和点突变实验结果表明，R2R3-MYB第五亚组家族成员蛋白中R2R3基序、Motif C1和Motif C3基序的关键氨基酸残基影响了它们的功能多样性（图2）。

图2. R2R3-MYB第五亚组家族成员蛋白保守结构域和关键氨基酸残基的验证

安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室博士生焦天明为论文第一作者，夏涛教授和高丽萍教授为共同通讯作者。相关工作得到国家联合基金重点项目（U21A20232）和国家自然科学基金的资助。

原文链接：

https://doi.org/10.1093/hr/uhad135

来源：安徽农业大学

转自：“植物研究进展”微信公众号

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