花色作为观赏作物最主要的性状之一,近年来一直备受关注。具有魅惑色彩的花朵更能吸引消费者的目光。百合作为目前世界范围内六大鲜切花之一,因其姿态端庄、花色多彩、寓意美好,素有“球根花卉之王”的美称,自古以来便备受青睐。MYB转录因子作为高等植物中研究最广泛的转录因子,可以通过调控花青素生物合成途径中的单个或多个基因的表达来实现多彩的颜色变化。近年来,随着研究的深入,已在多种植物中鉴定得到相应MYB转录因子,但关于百合中MYB转录因子的研究鲜有报道。本研究从“西诺红”百合中获得一个LvMYB3基因,并对其功能进行探讨:通过基因克隆、亚细胞定位、实时荧光定量、瞬时表达、稳定表达等试验对其功能进行验证,以进一步明确LvMYB3基因在花青素合成通路中的作用。具体研究结果如下:1.通过克隆得到全长812 bp的LvMYB3基因,其定位于细胞核上,具有MYB转录因子家族中SG4亚组中典型抑制结构域EAR区,且与玉米中典型的抑制基因ZmMYB31距离最近;实时荧光定量试验结果表明:LvMYB3基因的表达量随花瓣开花时期的延长而逐渐下降,在盛花期达到最低。由此可初步推测LvMYB3基因在花青素生物合成途径中起负调控功能。2.通过瞬时表达试验在表观上对LvMYB3基因进行功能验证;同时,为了解LvMYB3基因的作用机制,引入本课题组已明确激活作用的LvMYB7基因,其可以通过与b HLH蛋白结合从而促进花青素合成。试验结果表明:转入空载体的烟草叶片、过表达LvMYB3基因的烟草叶片与本氏烟草叶片相比颜色上并无差异,即上述三者均无花青素积累;而同时转入LvMYB3与激活型转录因子LvMYB7的烟草叶片与本氏烟草叶片相比颜色上同样没有差异,即二者共转化后的烟草叶片也无花青素积累。由此可说明LvMYB3基因参与花青素合成通路,且通过与激活型LvMYB7基因竞争结合b HLH蛋白,从而发挥抑制功能。3.通过农杆菌介导的拟南芥花序侵染法获得T3代转基因纯合株系;通过观察T3代转基因植株整体、茎基部、叶基部及种子颜色,发现:转入空载体的植株与哥伦比亚型拟南芥植株相比上述部位颜色并无差异;转入LvMYB3基因的植株的上述部位与哥伦比亚型拟南芥植株上述部位相比颜色明显变浅、测定其花青素含量也明显下降;而转入LvMYB7基因的植株的上述部位与哥伦比亚型拟南芥植株上述部位相比颜色明显变深、测定其花青素含量也明显上升。由此可从遗传学角度进一步明确LvMYB3基因在花青素合成通路中的抑制功能。总之,本试验结果表明:LvMYB3基因参与花青素合成途径,并在该途径中起负调控功能。