蕓香苷等黃酮醇類化合物是煙葉中主要的多酚類物質(zhì)，與煙葉外觀等級呈正相關(guān)，在燃吸時能夠產(chǎn)生各種芳香氣味的成分，被認(rèn)為是產(chǎn)生煙草香氣的主要成分之一。煙葉多酚類物質(zhì)合成累積受植煙環(huán)境的顯著影響，但其分子調(diào)控機制尚不清晰。近日，國家煙草基因研究中心與河南中煙、貴州省煙草科學(xué)研究院、湖南中煙等單位聯(lián)合攻關(guān)，解析了紫外線（UV-B）調(diào)控?zé)煵蔹S酮醇類物質(zhì)合成積累的分子機制，相關(guān)研究論文“NtMYB27 acts downstream of NtBES1 to modulate flavonoids accumulation in response to UV-B radiation in tobacco”在國際植物學(xué)權(quán)威期刊The Plant Journal（中科院1區(qū)TOP期刊，影響因子6.2）在線發(fā)表。

研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子NtMYB27是煙草中蕓香苷等黃酮醇類物質(zhì)合成的負(fù)調(diào)控因子，而環(huán)境中的紫外線（UV-B）能夠顯著抑制NtMYB27基因表達(dá)。研究證實NtMYB27能夠識別并特異性結(jié)合Nt4CL和NtCHS基因啟動子中的ACE（ACC element）元件，調(diào)控兩個基因表達(dá)，進(jìn)而影響煙草中黃酮醇類物質(zhì)和其它苯丙素類化合物的合成累積。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)油菜素內(nèi)酯信號通路中關(guān)鍵調(diào)控因子NtBES1能夠直接結(jié)合NtMYB27基因啟動子中的E-box基序元件，促進(jìn)NtMYB27基因表達(dá)。研究證實UV-B脅迫通過調(diào)控NtBES1活性，抑制NtMYB27基因表達(dá)進(jìn)而促進(jìn)煙草中黃酮醇類物質(zhì)的合成積累。研究結(jié)果揭示了煙草NtBES1和NtMYB27協(xié)同調(diào)控?zé)煵蔹S酮醇類物質(zhì)合成以應(yīng)對UV-B脅迫的分子機制，為闡明植煙環(huán)境影響煙草品質(zhì)形成的機理提供了理論依據(jù)。

NtBES1調(diào)控NtMYB27基因表達(dá)的機制解析

煙草NtBES1和NtMYB27協(xié)同調(diào)控黃酮醇合成應(yīng)對UV-B脅迫的示意圖

該研究是由中國煙草總公司煙草基因組計劃與生物育種重大科技項目《煙葉黃酮醇調(diào)控基因研究及系列梯度變化育種材料創(chuàng)制》等項目資助完成，國家煙草基因研究中心王中為論文第一作者，河南中煙技術(shù)中心楊永鋒和國家煙草基因研究中心楊軍為共同通訊作者。