转录因子SbMYB8介导干旱胁迫下黄芩黄酮生物合成的调控机制与育种应用

来自国内的研究人员针对干旱胁迫下药用植物次生代谢调控机制不明的科学问题，通过构建黄芩稳定遗传转化体系，发现核定位转录因子SbMYB8通过直接结合靶基因启动子cis元件，层级激活12个黄酮合成通路基因，驱动根特异性黄酮合成（黄芩苷1.8倍，总黄酮3.5倍）和根系构型重塑，解析了"干旱感知-转录激活-代谢响应"网络，为抗逆药用植物精准育种提供新策略。

干旱胁迫动态重编程药用植物的特化代谢过程。本研究鉴定到黄芩(Scutellaria baicalensis)中具有核定位特性的干旱响应转录因子SbMYB8，其表达呈剂量依赖性诱导。SbMYB8激活可协调上调6个黄芩苷生物合成基因，显著提升黄芩苷及其苷元总量。在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中的异源过表达实验证实，SbMYB8具有保守的调控功能：驱动花青素积累（2.3倍）和类黄酮超量合成（5.8倍），并通过增强侧根增殖实现发育可塑性。研究首次建立了稳定的黄芩遗传转化体系，实现组织特异性功能解析。转基因OE-SbMYB8株系呈现根系结构重塑（主根增粗、侧根密度增加）和根特异性类黄酮扩增（黄芩苷1.8倍；总黄酮3.5倍），同时层级性诱导12条通路基因。低浓度PEG（2.5%）与SbMYB8协同 transiently 提升苷元合成，而高浓度胁迫（5%）破坏协调性，抑制生物合成机器及代谢产物产出。机制研究表明，通过酵母单杂交(yeast one-hybrid)和双荧光素酶报告基因检测(dual-luciferase assay)，SbMYB8直接结合靶启动子顺式作用元件(cis-elements)以 orchestrate 通路激活。基于此，提出SbMYB8介导的"干旱感知-转录激活-代谢响应"网络，为抗逆药用植物精准育种提供 transformative 技术工具。