花青素是一类广泛存在于植物中的水溶性色素，属于酚类化合物中的类黄酮[1]。花青素的结构母核由2个苯环和1个含氧芳香环构成，2-苯基苯并吡喃阳离子环上各碳位的-OH或-OCH3取代基的数量和位置决定了花青素的类型[2]。花青素含量较高的水果主要有蓝莓、桑椹、葡萄等，其中桑椹中花青素含量为鲜重5.768mg/g[3]，比葡萄鲜果（0.059 mg/g）[4]、蓝莓鲜果（0.25~4.38mg/g）[5]高出许多。Hassimotto等[6]与Kang等[7]先后证明了桑椹花青素提取物对于卡拉胶引起的急性炎症反应具有较好的抑制作用。桑椹花青素能够抑制糖尿病小鼠的胰岛退化及膀胱功能紊乱[8]。桑椹花青素提取物可抑制肥胖小鼠不饱和脂肪酸诱导的脂肪合成、增强肝脏中脂肪氧化相关基因的表达并增加脂肪清除能力，从而抑制脂肪在肝脏中的积累[9-10]。
花青素在桑椹中的积累依赖于其生物合成途径及调控机制。植物花青素生物合成途径是目前研究较多且最清楚的次生代谢途径之一，属于是类黄酮代谢途径的一个重要分支，以苯丙氨酸为起始底物，经花青素合成酶（ANS）等关键酶的作用下生成花色苷，最后经过糖基化修饰形成花青素[1]。目前本研究小组已经完成桑树花青素生物合成的关键酶基因的鉴定和功能分析[11]，对调控机制的研究尚处于起步阶段。花青素生物合成及色素积累受到植物内部因子（如营养水平、生长发育等）以及环境因子（如光、温度以及病原感染等）的协同作用，其中光和温度是主要的调控因素[12]。研究表明MYB（尤其是R2R3-MYB）是多种信号传导的末端响应蛋白，直接参与调控花青素生物合成关键酶的表达水平。MYB10和MYBA是蔷薇目植物苹果、梨及草莓花青素合成的主要调控因子[13]。玉米中MYB基因C1调控花青素的合成，是草本植物研究花青素生物合成的经典模型[14]。本研究通过生物信息学方法从桑树基因组中鉴定花青素合成相关的MYB基因家族成员，通过转录组数据及实时荧光定量PCR技术研究MYB基因的表达模式，分析这些基因与桑椹花青素积累关系，为探索桑树花青素生物合成的调控机理奠定基础。
李军1，赵爱春2，刘长英2，吕蕊花2，刘晓清1，余茂德2*
1.贵阳中医学院贵阳550025
2.西南大学生物技术学院，重庆400715）
摘要：该研究通过生物信息学方法，从桑树基因组中获得了8个花青素生物合成调控关键转录因子（MYB）候选基因，利用转录组数据及实时荧光定量PCR技术，分析了各基因在不同组织及果实发育过程中的表达。聚类分析结果显示，4个MYB基因与葡萄、水稻和玉米花青素调控相关MYB基因聚为一类，仅1个MYB基因与拟南芥、苹果花青素调控相关MYB基因聚为一类。转录组数据显示多数基因在雄花中高水平表达。实时荧光定量PCR结果表明，2个MYB基因（MnMYBJ和MnMYB4）在果实发育过程中持续下调，1个MYB基因（MnMYB330）在果实发育过程中显著上调，分别与花青素在桑椹中的积累成负相关和正相关。因此，桑树MYB基因家族对花青素的积累可能存在正调控与负调控两种机制。
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