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园艺植物r2r3-myb转录因子研究现状

分子植物育种 2024年第1期22卷 85-96页

作者：张群华方玉占杜建科陈跃刘涛赵婉秋王筠竹孙崇波浙江农林大学风景园林与建筑学院杭州311300 浙江省农业科学院园艺研究所杭州310021 植然方适(健康)科技有限公司杭州310023 青岛西海岸农业农村局青岛266400

r2r3-myb(2r-myb)是最大的myb亚家族,在植物的生长发育及调控特有的生理进程中发挥重要作用,其成员广泛参与了园艺植物的生长发育、初生和次生代谢物质的合成、逆境响应以及激素信号传导。目前,已有70余种植物进行了全基因组水平的r2r3-... 详细信息

r2r3-myb(2r-myb)是最大的myb亚家族,在植物的生长发育及调控特有的生理进程中发挥重要作用,其成员广泛参与了园艺植物的生长发育、初生和次生代谢物质的合成、逆境响应以及激素信号传导。目前,已有70余种植物进行了全基因组水平的r2r3-myb基因家族鉴定分析。基于此,本研究总结了r2r3-myb转录因子家族成员的基因结构特点,并探讨了其在园艺植物品种创新和品质提升过程中发挥的功能作用,重点总结了r2r3-myb成员在30余种园艺植物次生代谢物质合成方面的调控作用。预期结果将有助于阐述r2r3-myb基因家族的进化和功能多样性机制,同时为解析其在调控植物特殊代谢物合成的分子机制方面提供重要参考。

关键词： r2r3-myb 园艺植物基因调控次生代谢逆境响应

Camellia sinensis Csmyb4a participates in regulation of stamen growth by interaction with auxin signaling transduction repressor CsAUX/IAA4

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The Crop Journal 2024年第1期12卷 188-201页

作者： Guoliang Ma Mingzhuo Li Yingling Wu Changjuan Jiang Yifan Chen Dawei Xing Yue Zhao Yajun Liu Xiaolan Jiang Tao Xia Liping Gao School of Life Science Anhui Agricultural UniversityHefei 230036AnhuiChina Plant for Human Health Institute Department of Plant and Microbial BiologyNorth Carolina State UniversityKannapolisNC 28081USA State Key Laboratory of Tea Plant Biology and Utilization/Key Laboratory of Tea Biology and Tea Processing of Ministry of Agriculture/Anhui Provincial Laboratory of Tea Plant Biology and Utilization Anhui Agricultural UniversityHefei 230036AnhuiChina

Subgroup 4(Sg4)members of the r2r3-myb are generally known as negative regulators of the phenylpropanoid pathway in plants.Our previous research showed that a r2r3-myb Sg4 member from Camellia sinensis(Csmyb4a)inhibits expression of some genes in the phenylpropanoid pathway,but its physiological function in the tea plant remained unknown.Here,Csmyb4a was found to be highly expressed in anther and filaments,and participated in regulating filament growth.Transcriptome analysis and exogenous auxin treatment showed that the target of Csmyb4a might be the auxin signal pathway.Auxin/indole-3-acetic acid 4(AUX/IAA4),a repressor in auxin signal transduction,was detected from a yeast two-hybrid screen using Csmyb4a as bait.Gene silencing assays showed that both CsIAA4 and Csmyb4a regulate filament growth.Tobacco plants overexpressing CsIAA4 were insensitive to exogenous a-NAA,consistent with overexpression of Csmyb4a.Protein-protein interaction experiments revealed that Csmyb4a interacts with N-terminal of CsIAA4 to prevent CsIAA4 degradation.Knock out of the endogenous NtIAA4 gene,a CsIAA4 homolog,in tobacco alleviated filament growth inhibition and a-NAA insensitivity in plants overexpressing Csmyb4a.All results strongly suggest that Csmyb4a works synergistically with CsIAA4 and participates in regulation of the auxin pathway in stamen.

关键词： AUX/IAA4 Auxin signaling Csmyb4a Subgroup 4 r2r3-myb

紫花苜蓿r2r3-myb亚家族鉴定与干旱胁迫下的表达分析

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草地学报 2023年第4期31卷 972-983页

作者：任明辉张雨蓬许涛朱慧森岑慧芳山西农业大学草业学院山西太谷030801

myb(v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog)家族是最大的转录因子家族之一,r2r3-myb亚家族在植物胁迫响应、次级代谢、生长和发育等过程发挥重要作用。本研究利用紫花苜蓿(Medicago sativa‘Zhongmu No.1’)基因组和转录... 详细信息

myb(v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog)家族是最大的转录因子家族之一,r2r3-myb亚家族在植物胁迫响应、次级代谢、生长和发育等过程发挥重要作用。本研究利用紫花苜蓿(Medicago sativa‘Zhongmu No.1’)基因组和转录组数据,通过生物信息学方法鉴定了r2r3-myb转录因子,并对其序列特征、系统进化、染色体分布、基因结构、顺式作用元件及干旱胁迫下的表达模式进行分析。结果显示,紫花苜蓿中有121个r2r3-myb亚家族成员,各成员均具有两个典型的myb结构域,理化性质变化较大。系统进化分析将121个成员分为33个组,各成员无规律地定位在8条染色体上。基因结构和顺式作用元件分析发现,同一分组具有相同或相似的外显子数和顺式作用元件。响应干旱胁迫表达模式分析和实时荧光定量PCr(qrT-PCr)结果表明干旱胁迫下Msmyb12,Msmyb45,Msmyb52,Msmyb73,Msmyb88,Msmyb124,Msmyb149,Msmyb189,Msmyb268基因的表达量显著上调,可作为后期紫花苜蓿响应干旱胁迫机制研究的潜在靶点。

关键词：紫花苜蓿 r2r3-myb 生物信息学分析干旱胁迫表达模式

In silico genome-wide identification,phylogeny and expression analysis of the r2r3-myb gene family in Medicago truncatula

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Journal of Integrative Agriculture 2017年第7期16卷 1576-1591页

作者： ZHENG Xing-wei YI Deng-xia SHAO Lin-hui LI Cong Institute of Animal Sciences Chinese Academy of Agricultural SciencesBeijing 100193P.R.China

The r2r3-myb genes make up one of the largest transcription factor families in plants, and play regulatory roles in various biological processes such as development, metabolism and defense response. Although genome-wide analyses of this gene family have been conducted in several species, r2r3-myb genes have not been systematically analyzed in Medicago truncatula, a sequenced model legume plant. Here, we performed a comprehensive, genome-wide computational analysis of the structural characteristics, phylogeny, functions and expression patterns of M. truncatula r2r3-myb genes. DNA binding domains are highly conserved among the 155 putative Mtr2r3-myb proteins that we identified. Chromosomal location analysis revealed that these genes were distributed across all eight chromosomes. results showed that the expansion of the Mtr2r3-myb family was mainly attributable to segmental duplication and tandem duplication. A comprehensive classification was performed based on phylogenetic analysis of the r2r3-myb gene families in M. truncatula, Arabidopsis thaliana and other plant species. Evolutionary relationships within clades were supported by clade-specific conserved motifs outside the myb domain. Species-specific clades have been gained or lost during evolution, resulting in functional divergence. Also, tissue-specific expression patterns were investigated. The functions of stress response-related clades were further verified by the changes in transcript levels of representative r2r3-myb genes upon treatment with abiotic and biotic stresses. This study is the first report on identification and characterization of r2r3-myb gene family based on the genome of M. truncatula, and will facilitate functional analysis of this gene family in the future.

关键词： r2r3-myb Medicago truncatula gene family stress response function prediction

Evolution of the r2r3-myb gene family in six rosaceae species and expression in woodland strawberry

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Journal of Integrative Agriculture 2019年第12期18卷 2753-2770页

作者： LIU Hui XIONG Jin-song JIANG Yue-ting WANG Li CHENG Zong-ming(Max) College of Horticulture Nanjing Agricultural UniversityNanjing 210095P.R.China Department of Plant Sciences University of TennesseeKnoxville 37996USA

r2r3-myb gene family play important roles in plants development, metabolism, and responses to various biotic and abiotic stresses. In this study, 838 r2 r3-myb genes were identified from six rosaceae species, including 105 in woodland strawberry(Fragaria vesca), 173 in European pear(Pyrus communis), 219 in apple(Malus domestica), 121 in peach(Prunus persica), 121 in Chinese rose(rosa chinensis), and 99 in black raspberry(rubus occidentalis). All r2 r3-myb genes in the six rosaceae species were clustered into 51 species-specific duplicated clades with 109 genes and 50 lineage-specific duplicated clades with 242 genes according to phylogenetic analysis. r2 r3-myb genes were distributed on all chromosomes in each of the six species, with a small amount of tandem duplication events. The proportion of tandem repeat genes ranged from 0 to 25.1%. The r2 r3-myb protein was conserved in a clade and likely to share similar functions. The distribution of Ks showed the duplication times of r2 r3-myb genes in six rosaceae species. Furthermore, most of the r2 r3-myb genes had Ka/Ks values less than 1, which indicated they were driven by purifying selection during the evolutionary processes. The GO term enrichment analysis revealed that r2 r3-myb genes in strawberry and black raspberry were more divergent than in other rosaceae species. Analysis of transcriptomes of 42 different tissues and development stages of woodland strawberry showed that high expression levels of r2 r3-myb suggested that the r2 r3-myb genes in strawberry played a key role in growth and development of both vegetative tissues and fruits. The strawberry r2 r3-myb genes in sub-group of S1, S2, S11, S20, and S22 had high expression levels both in young leaves(YL) and old leaves(OL) strawberry tissues under drought treatments.

关键词： r2r3-myb gene rosaceae species duplicati on eve nts

马尾松r2r3-myb基因特征及进化和表达分析

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广西植物 2022年第4期42卷 580-594页

作者：孙爽胡颖陆晶宇杨章旗陈虎广西壮族自治区林业科学研究院国家林业和草原局马尾松工程技术研究中心/广西马尾松工程技术研究中心/广西优良用材林资源培育重点实验室南宁530002 广西师范大学生命科学学院广西桂林541006 广西大学林学院南宁530004

myb类转录因子在植物生长发育、代谢、应答生物胁迫和非生物胁迫的响应等生物过程发挥重要作用。为探究马尾松r2r3-myb基因结构及功能,该研究以转录组数据为研究区域,从中筛选获得了17个马尾松r2r3-myb基因,利用生物信息学对基因进行理... 详细信息

myb类转录因子在植物生长发育、代谢、应答生物胁迫和非生物胁迫的响应等生物过程发挥重要作用。为探究马尾松r2r3-myb基因结构及功能,该研究以转录组数据为研究区域,从中筛选获得了17个马尾松r2r3-myb基因,利用生物信息学对基因进行理化性质、系统进化树等分析,同时利用荧光定量PCr技术分析基因的组织特异性以及在花发育时期和非生物胁迫下的表达模式。结果表明:(1)17个Pmmybs亚细胞定位于细胞核,均无跨膜结构,且均含有Motif1、Motif2保守基序。系统发育进化树将马尾松Pmmybs划分为9个亚家族,且与火炬松、白云杉等裸子针叶植物关系较近。(2)17个基因均属于组成型表达,但在不同组织的表达量不同;所有基因均参与了花发育和非生物胁迫,不同基因在花发育不同时期的表达存在差异,有7个基因可能参与了雌雄性状转变;大部分基因响应非生物胁迫上调表达,但响应胁迫的时间存在差异;少数基因在胁迫中下调表达,尤其是Pmmyb11基因在所有胁迫中均明显下调表达。该研究较系统地分析了马尾松r2r3-myb基因的结构特征、系统进化及其在花发育时期和非生物胁迫下的表达模式,为深入探究马尾松r2r3-myb基因的功能及逆境响应机制提供了参考。

关键词：马尾松 r2r3-myb 生物信息学分析非生物胁迫基因表达

鸡血藤r2r3-myb基因家族的鉴定与表达分析

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分子植物育种 2023年

作者：吴霞明如宏零唯李金梅黄鼎谭勇广西中医药大学药学院广西中医药大学广西壮瑶药重点实验室

r2r3-myb是调控植物生长发育及次生代谢的生物合成的一类重要的转录因子。为了鸡血藤黄酮类生物合成分子调控网络研究提供理论依据，本研究在全基因组水平鉴定鸡血藤r2r3-myb基因家族成员，通过生物信息学手段分析其系统进化特征、理化... 详细信息

r2r3-myb是调控植物生长发育及次生代谢的生物合成的一类重要的转录因子。为了鸡血藤黄酮类生物合成分子调控网络研究提供理论依据，本研究在全基因组水平鉴定鸡血藤r2r3-myb基因家族成员，通过生物信息学手段分析其系统进化特征、理化性质、基因结构、染色体定位等。结果表明，在鸡血藤基因组中共鉴定到91个r2r3-myb基因家族成员，系统发育树分析将这些成员分为32个亚组，且同一亚组的成员中有类似的motif组合。此外，筛选到4个可能调控黄酮类物质生物合成的候选转录因子；qrT-PCr结果表明，黄酮生物合成途径的上游结构基因SsPAL、Ss4CL、SsCHS均在老叶中高表达；与原花青素合成相关的结构基因SsANr2和候选转录因子Ssmyb50均在根中高表达，与黄酮醇合成相关的结构基因SsFLS1和候选转录因子Ssmyb77均在叶中高表达；与花青素合成相关的结构基因SsDFr在嫩叶和老叶中高表达，而SsLDOX1和SsLDOX2分别在嫩叶和老叶中高表达。以上结果推测Ssmyb50和Ssmyb77分别参与调控鸡血藤原花青素和黄酮醇的生物合成。本研究为探究鸡血藤myb转录因子家族成员调控次生代谢物的分子机制提供一定的参考。

关键词：鸡血藤 r2r3-myb 转录因子黄酮调控

基于芝麻全基因组的r2r3-myb的鉴定与表达分析

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分子植物育种 2023年

作者：安启源程洪森孙会杰那艳斌高德学辽宁省经济作物研究所

芝麻作为一种重要的油料作物，常因外界环境因素导致产量降低。myb是植物中最大的基因家族之一，在植物生长发育和应对逆境胁迫过程中发挥了重要作用，其中r2r3-myb作为myb的一个亚族被研究的最为广泛和深入。在本研究中，我们从芝麻基... 详细信息

芝麻作为一种重要的油料作物，常因外界环境因素导致产量降低。myb是植物中最大的基因家族之一，在植物生长发育和应对逆境胁迫过程中发挥了重要作用，其中r2r3-myb作为myb的一个亚族被研究的最为广泛和深入。在本研究中，我们从芝麻基因组中鉴定到112个r2r3-myb转录因子，其氨基酸长度和分子量等理化性质存在较大差异。亚细胞定位分析发现所有r2r3-myb的被预测定位在细胞核中，说明其在细胞核中发挥重要作用。比对基因结构和基序组成发现，同一亚组的基因含有类似的内含子-外显子结构和相似的基序组成。多序列比对发现芝麻的r2r3-myb含有与其他物种相似的r2和r3重复序列。系统发育分析发现，芝麻的112个r2r3-myb转录因子分为18个亚组，并根据拟南芥已知的r2r3-myb的功能，对芝麻的r2r3-myb进行功能预测，发现了多组与植物响应逆境胁迫和生长发育、代谢物合成相关的亚组。芝麻的r2r3-myb的组织特异性表达分析表明r2r3-myb在不同组织中具有不同的表达模式。总之，本研究不仅为进一步研究r2r3-myb基因在芝麻生长发育和应对逆境胁迫中的潜在作用机制提供了科学依据，也为芝麻育种提供参考。

关键词：芝麻(Sesamum indicum L. 全基因组分析 r2r3-myb 基因表达

簸箕柳r2r3-myb转录因子家族全基因组分析

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四川大学学报（自然科学版） 2022年第3期59卷 147-156页

作者：王岚春沈方圆欧阳丹李校四川大学生命科学学院生物资源与生态环境教育部重点实验室成都610064

为研究簸箕柳中r2r3-myb转录因子家族成员的分类和进化,以及在抗重力刺激中可能具有的功能,本研究使用全基因组鉴定策略和其它生物信息学手段对簸箕柳相关家族成员进行详细的分析.结果表明,在簸箕柳中共鉴定出158个r2r3-myb蛋白,这些成... 详细信息

为研究簸箕柳中r2r3-myb转录因子家族成员的分类和进化,以及在抗重力刺激中可能具有的功能,本研究使用全基因组鉴定策略和其它生物信息学手段对簸箕柳相关家族成员进行详细的分析.结果表明,在簸箕柳中共鉴定出158个r2r3-myb蛋白,这些成员进一步被分为23个亚组.基因结构和基序组成分析表明,在同一亚组中的基因通常具有相似的内含子-外显子结构和相似的基序组成,进一步支持了系统发育分析的结果.通过共线性分析了Ss myb家族的进化,85对Ss myb基因被预测来自串联或者片段复制事件,这在Ss myb家族的扩展中起着重要作用.此外,本研究利用rNA-seq数据分析重力刺激下Ss myb基因的表达情况,筛选出20个潜在的myb抗重力刺激蛋白.

关键词：簸箕柳 r2r3-myb 转录因子全基因组分析