扬州大学王莉教授/南京林业大学曹福亮院士揭示LncRNA-MYB通过调控黄酮醇合成增强银杏耐盐性的分子机制

黄酮醇作为植物体内重要的次生代谢产物，在植物抵御盐胁迫等逆境胁迫中发挥着重要作用。尽管已有研究报道了MYB转录因子在黄酮醇生物合成调控中的作用，但参与调控黄酮醇合成的长链非编码RNA（lncRNA）-MYB网络仍不清楚。银杏（Ginkgo biloba）是一种富含黄酮醇的植物，其黄酮醇不仅是药用的核心成分，还在植物的逆境适应性中起到关键作用。因此，深入研究并揭示lncRNA-MYB调控黄酮醇合成的机制，对于增强银杏的逆境适应性和提升其药用价值具有重要意义。

近日，扬州大学王莉教授团队联合南京林业大学曹福亮院士团队在Journal of Experimental Botany在线发表了题为LncNAT11-GbMYB11-GbF3’H/GbFLS module mediates flavonol biosynthesis to regulate salt stress tolerance in Ginkgo biloba的研究论文，揭示了LncNAT11-GbMYB11-GbF3’H/GbFLS模块调控黄酮醇合成以增强银杏耐盐性的分子机制。

通过多组学数据分析，筛选到GbMYB11是调控黄酮醇生物合成的潜在关键转录因子。过表达和病毒诱导基因沉默（VIGS）实验证实了GbMYB11是黄酮醇生物合成中关键的正调控因子。在过表达GbMYB11的愈伤组织中，转录组分析鉴定到黄酮醇生物合成途径中的GbF3'H和GbFLS表达量显著增加。进一步的酵母单杂交和双荧光素酶实验证实，GbMYB11能够直接结合GbF3'H和GbFLS的启动子区域，从而增强其表达（图1）。

图1 GbMYB11与GbF3’H和GbFLS的启动子结合促进其表达

有趣的是，通过lncRNA数据分析和实验发现，GbMYB11受到一个尚未报道过的反义lncRNA，LncNAT11的调控。LncNAT11通过抑制GbMYB11的表达，负向调节黄酮醇的生物合成。因此，建立了LncNAT11-GbMYB11-GbF3'H/GbFLS模块作为银杏中黄酮醇生物合成的关键调控因子，并进一步阐明了该模块在盐胁迫下通过调控黄酮醇的生物合成，增强了银杏清除活性氧的能力，以提高植株的耐盐性。

图2 LncNAT11-GbMYB11-GbF3'H/GbFLS模块调控银杏黄酮醇合成提高其耐盐性

扬州大学园艺园林学院刘思安副教授和博士生张瀚月为本文第一作者，王莉教授和曹福亮院士为通讯作者，课题组硕士生孟钊龙、贾志超参与了相关实验，南京林业大学付芳芳教授和扬州大学金飚教授对相关工作进行了指导。该项研究得到了江苏省重点研发计划（现代农业）和国家自然科学基金的资助。

全文链接：

https://doi.org/10.1093/jxb/erae438