模式植物拟南芥AtMYB46在次生壁形成过程中充当纤维素、木质素和木聚糖生物合成基因的转录调节因子,其表达受植物特异性转录因子NAC家族成员的调控.然而,果树次生壁生物合成的调节机制在很大程度上尚不清楚.从山楂(Crataegus pinnatifida)中分离克隆得到与拟南芥和苹果中MYB46具有高度保守R2R3 MYB DNA结合结构域的MYB46编码基因,并将其命名为CpMYB46.通过农杆菌介导的转化方法分别在拟南芥、烟草和苹果中异位表达CpMYB46基因.异位表达CpMYB46基因的拟南芥和烟草的次生壁过量沉积而导致生长受到限制,表现出株型矮小和叶片上卷的表型.定量RT-PCR数据表明,CpMYB46基因可以调控转基因植株次生细胞壁生物合成中下游基因的表达,茎切片观察表明异位表达CpMYB46明显增加了转基因拟南芥、烟草和苹果木质部中次生壁厚度.EMSA实验结果表明其上游NAC家族成员CpSND1可以直接结合CpMYB46基因的启动子.研究揭示了CpMYB46在DNA结合结构域与拟南芥和苹果中的MYB46具有高度保守性,而且在植物次生壁合成调控中也存在功能保守性.研究为揭示山楂内种皮中木质素的合成提供了分子依据,也为山楂的分子育种奠定了基础.
木质素 山楂 转录因子 MYB46 SND1 转录调控 次生细胞壁