红花(Carthamus tinctorius L.)是我国传统的中草药,花色鲜红,故称红花。红花类黄酮(Safflower flavonoids)是红花的主要有效成分,被广泛应用在冠心病、高血压、脑梗塞、抗肿瘤、糖尿病并发症等疾病上,其需求量较大。近几年虽然红花种植面积在我国不断扩大,但仍未能解决红花类黄酮化合物资源匮乏问题。因此,提高红花自身类黄酮化合物的含量,培育高类黄酮含量的红花新品系,具有重要意义。转录因子在植物次生代谢合成中发挥重要调节作用,相关文献表明与类黄酮生物合成的转录因子主要有MYB、b HLH、WD40、b ZIP等。本研究重点关注红花中的MYB转录因子,在红花基因组测序基础上,筛选并鉴定了红花MYB家族成员,分析了其家族的表达模式,筛选出CtMYB63基因;对CtMYB63基因进行克隆及亚细胞定位分析,并进一步通过在拟南芥中过表达CtMYB63基因,通过在红花瞬时转化体系中过表达和沉默CtMYB63来研究该基因在类黄酮积累中的功能。具体研究结果如下:1.从基因组数据库中筛选出440个MYB蛋白,构建系统进化树,将红花MYB基因家族分为12个亚类。通过基因结构分析表明R2R3-MYB蛋白具有保守结构域;CtMYB基因启动子中存在光响应、茉莉酸甲酯响应等顺式作Berzosertib细胞培养用元件。2.CtMYB基因表达分析表明,其中7个MYB基因在花瓣衰落期高表达,17个MYB基因在茎中高表达,9个MYB基因在根中高表达,其中CtMYB63基因和CtMYB77基因在叶片中高表达,而CtMYB63基因表达量最高。3.成功克隆一条编码区为912 bp长度的CtMYB63基因。构建pCAMBIA1302-CtMYB63表达载体,通过Puerpal infection亚细胞定位实验证明该基因定位在细胞核。4.构建植物表达载体pCAMBIA3301-CtMYB63并转化拟南芥,获得OE-8和OE-9两株高表达株系以及COM4和COM8两株回补株系,比较不同株系拟南芥之间的表型发现,高表达拟南芥叶片颜色最深,叶片大小也最大;突变体回补株系VX-765使用方法无论叶片颜色还是大小均有回升。通过Me JA胁迫处理,说明其促进类黄酮积累,且CtMYB63基因对外源茉莉酸甲酯(Me JA)胁迫具有一定的敏感性。紫外光(UV-B)胁迫下,高表达株系存活率最高,野生型株系次之,突变体株系最低;通过丙二醛(MDA)含量变化和DAB、NBT染色,表明过表达拟南芥在UV-B胁迫下的受伤害程度最小,说明CtMYB63基因对紫外光(UV-B)具有一定的耐受性。5.构建红花叶片瞬时转化体系,利用超表达和基因沉默技术(VIGS)对红花叶片进行侵染,随后在Me JA胁迫和UV-B胁迫下显示:CtMYB63基因在瞬时过表达中显著上调,与类黄酮代谢途径中的下游结构基因(CtCHI1、CtDFR1、CtFLS1和Ct4CL1)表达量呈正相关,且总黄酮、花青素、原花青素含量显著升高,而DAB、NBT染色程度最浅受损伤最小。沉默株系与之相反。整体结果与拟南芥相似,再次验证CtMYB63基因促进类黄酮积累且对这两种胁迫下具有一定的敏感性和耐受性。