MYB转录因子在植物响应环境胁迫中发挥重要作用。南极环境限制了植物的生长,苔藓是其主要的陆生植物之一。本文从南极黄丝瓜藓(Pohlia nutans)低温胁迫后的转录组中筛选了两个MYB转录因子PnMYB1和PnMYB2,研究了其在植物适应非生物胁迫中作用。具体结果如下:PnMYB1和PnMYB2分别编码410和329个氨基酸,均为R2R3-MYB转录因子,但两者蛋白相似性仅为22.6%,与其他物种的MYB的序列相似度为21.0%-40.0%。进化分析表明,PnMYB1和PnMYB2与其他物种的MYB蛋白具有共同的进化祖先,且都与小立碗藓MYB的亲缘关系较近。在苔藓模式植物小立碗藓和被子植物模式植物拟南芥中研究了PnMYB1和PnMYB2的生物学功能。结果发现,正常条件下PnMYB1和PnMYB2对小立碗藓和拟南芥的生长发育均没有影响。在盐和干旱胁迫条件下,异源表达PnMYB1或PnMYB2小立碗藓的配子体直径均大于野生型。利用外源蔗糖诱导花青素积累,异源表达PnMYB1或PnMYB2植株的下胚轴和叶片颜色均比野生型浅,其总黄酮和花青素含量分别降低了约18.0%和17.0%。PnMYB1提高了拟南芥在盐、干旱和氧化胁迫下的主根长度,并且上调了部分与ROS清除有关的抗氧化酶基因的表达;降低了对ABA的敏感性,表现为萌发率和主根长度的增加,并且上调了该信号途径部分基因表达水平。PnMYB2增加了植物氧化胁迫下的主根长度和侧根数目,上调了抗氧化酶基因表达水平;但降低植物对NaCl和D-Mannitol抗性及ABA耐受性。PnMYB1或PnMYB2均提高了拟南芥在16℃低温条件下的鲜重、主根长度、侧根数目和叶绿素,降低了 MDA含量和相对电导率。冷胁迫(4℃)下,与野生型相比,异源表达PnMYB1或PnMYB2植株总黄酮、类黄酮和花青素含量及MDA增幅均显著降低;其转录组分别有625个(上调517个和下调108个)和164个(上调132个和下调32个)基因表达显著变化,前者的差异基因主要富集在淀粉和蔗糖代谢通路,而后者主要富集在内质网中的蛋白质加工通路和谷胱甘肽代谢途径。综上Biogas residue所述,PnMYB1和PnMYB2均提高了小立碗藓的耐盐性和抗旱性,降低了拟南芥总黄酮和花青素的积累。在拟南芥中,PnMYB1增加了植物对盐、干旱和氧化胁迫以及ABA耐受性,其作用机制与抗氧化水平提高有关;而PnCP-690550生产商MYB2负调控了拟南芥的耐盐性、抗旱性和ABA耐受性,但提高了氧化selleck HPLC抗性。此外,PnMYB1和PnMYB2均能提高拟南芥对低温的抗性,但PnMYB1可能通过上调细胞代谢途径,而PnMYB2则可能通过增加抗氧化能力和谷胱甘肽代谢。本文为阐明MYB转录因子在南极苔藓适应极端环境中的作用提供了理论基础,对于挖掘南极苔藓优良抗逆基因的应用具有重要意义。