Plant Physiology | 中国农业大学孙连军教授团队揭示串联重复MYB基因在大豆花青素生物合成调控中的功能分化

基因复制一直以来都被认为是基因演化的推动力，创造了新的功能。大豆基因组拥有大量重复基因，但这些重复基因在大豆中的功能差异和机制一直未明。

近日，中国农业大学孙连军教授与佛罗里达大学Meixia Zhao等在Plant Physiology在线发表了一篇题为Tandemly duplicated MYB genes are functionally diverged in the regulation of anthocyanin biosynthesis in soybean的研究论文，揭示了串联重复的MYB基因在大豆花青素生物合成调控中的功能分化。

该研究发现，在大豆基因组中，四个MYB基因（GmMYBA5、GmMYBA2、GmMYBA1和Glyma.09g235000）由串联复制在Phaseoleae谱系中特异性产生，相比于菜豆，它们在大豆中表现出更强的纯化选择。通过对这四个MYB基因的表达、转录活性、诱导代谢物和进化历史的研究，我们发现Glyma.09g235000是一个伪基因，而其余三个MYB基因在不同大豆组织中表现出强烈的转录激活活性，促进花青素的生物合成。

进一步研究发现，GmMYBA5、GmMYBA2和GmMYBA1通过上调花青素通路相关基因的表达诱导花青素积累，其中GmMYBA5的基因诱导能力相对较低。代谢组学分析进一步证实，与GmMYBA2和GmMYBA1相比，GmMYBA5在烟草和大豆根部中诱导了不同的花青素积累，暗示它们在基因复制后导致不同代谢产物积累的功能差异。

The model of the tandemly duplicated MYB genes functionally diverged in the regulation of anthocyanin biosynthesis pathway

综上所述，该研究为MYB基因簇在串联复制后的功能分歧提供了证据，为深入理解大豆基因演化提供了新的视角。该研究为豆科植物遗传改良和农业生产提供了重要的科学依据。

原文链接：

https://academic.oup.com/plphys/advance-article/doi/10.1093/plphys/kiae019/7571222

图文来源：植物代谢研究公众号

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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