植物R2R3-MYB转录因子的进化与功能多样化

R2R3-MYB是植物基因组中最大的转录因子家族之一，广泛参与植物生长发育全过程，如次生代谢调控、环境因子的应答、发育与细胞分化等。鉴于此，对该类基因的研究一直是国内外研究的热点，并不断地从模式植物向主要作物、园艺植物等方向延伸，近年来相关研究呈明显增长趋势。

2022年5月，Horticulture Research在线发表了浙江理工大学、西南大学、浙江大学合作撰写的题为Evolution and Functional Diversification of R2R3-MYB Transcription Factors in Plants的综述论文。该论文详细介绍了近来植物R2R3-MYB基因在组学水平和基因功能研究方面所取得的新成就，重点阐述了该家族的进化和功能演化机制。

本研究系统总结了R2R3-MYB基因家族在70多种植物基因组中的分布规律、系统发育关系、亚家族划分、基因扩增与进化机制，证明该基因家族随着植物进化在陆地植物基因组中得到大规模扩增，导致该家族成员和亚家族数量不断增加，产生了许多新的物种特异的亚家族。综述了该基因家族在陆地植物中的内含子插入模式、保守氨基酸基序和功能特点，发现该基因家族的大规模扩增和亚家族演化（功能分化与多样化）与3种保守的内含子插入模式紧密相关。此外，还对近10年来130多种植物中的500多个已知功能基因进行了总结，发现该家族成员的已知功能主要集中在次生代谢调控（尤其是苯丙烷代谢途径，如原花青素、木质素生物合成）、发育与细胞分化和环境响应三个方面。联合该基因家族的分子进化和分子功能的最新研究进展，提出R2R3-MYB基因家族的起源和扩张趋势与其生物功能和植物进化密切关联，起源较早的亚家族通常与发育和抗逆胁迫相关，而新近形成的亚家族则更多参与调控代谢过程。

图1 R2R3-MYB基因家族在75个植物基因组中的研究进展

该论文以浙江理工大学建筑工程学院吴昀副研究员、西南大学硕士生文婧为共同第一作者。西南大学杜海教授和浙江大学张亮生教授为论文共同通讯作者。同时，浙江大学夏宜平教授也参与了该综述的撰写。本研究得到了国家自然科学基金（32072094、32002071）等项目的资助。

文章链接：

https://doi.org/10.1093/hr/uhac058

转自：“园艺研究”微信公众号

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