PBJ综述:MYB转录因子——植物逆境与激素调控的“中央枢纽”

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2026 年 6 月 11 日

现代作物常面临干旱、盐碱、温度胁迫、病害等多重逆境。植物通过精密的信号网络启动转录重编程以应对。MYB转录因子家族是植物中数量最多、功能最多样的转录因子家族之一,处于激素信号、代谢调控和发育程序的交汇点。2026年6月,河南农业大学陈锋教授团队在《Plant Biotechnology Journal》上发表综述文章“MYB Factors: Hubs of Plant Stress and Hormone Crosstalk”,系统阐述了MYB在SA、JA、ET、ABA四大激素信号通路中的整合作用,以及其在次生代谢调控和逆境适应中的核心地位。

一、核心发现

这篇综述并非基于单一实验,而是对近年来MYB转录因子研究领域的系统性梳理与整合。作者从以下几个维度构建了论述框架:

(1)MYB家族的系统比较。 文章首先对MYB转录因子的结构特征进行了分类阐述——根据DNA结合域中重复序列的数量,MYB可分为1R-MYB、R2R3-MYB、3R-MYB和4R-MYB四种类型。其中,R2R3-MYB是植物中数量最多、功能最多样的亚家族。MYB通过识别DNA上的MRE元件来调控靶基因。文章还通过表格对比了MYB与WRKY、NAC、bZIP等其他重要转录因子家族在多个物种中的成员数量,凸显了MYB家族在进化过程中的显著扩张

Figure 1. MYB protein structure and classification.

(2)激素信号通路的整合分析。 作者重点梳理了MYB在水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、乙烯(ET)和脱落酸(ABA)四大激素信号通路中的调控作用,清晰展示了SA、JA、ET、ABA如何通过MYB互相交织:SA主导抗病、JA/ET协同防御、ABA调控抗旱。这些信号并非线性独立,而是通过MYB实现复杂的交叉对话(Crosstalk)。

Figure 2. Integration of SA, JA, ABA, and ET signalling pathways in plant defence

(3)MYB的工作模式与调控开关。 非生物胁迫下,MYB蛋白常常需要与bHLH和WD40蛋白形成三元复合物(MBW复合物),才能充分激活下游靶基因。病原菌胁迫下MYB通过MBW和MAPK双通路激活防御基因、产生ROS的调控模式。

  • 非生物胁迫下:干旱/盐碱→MAPK磷酸化MYB→MYB与bHLH、WD40组装成MBW复合物→激活次生代谢(花青素等)→增强ROS清除能力。

  • 生物胁迫下:病原菌入侵→MYB激活→MBW复合物直接调控防御基因→同时MAPK级联磷酸化MYB→产生ROS→激活下游免疫反应。

Figure 3. Integrated regulatory network of MYB-hormone-MAPK-MBW interactions.

(4)MYB协调四大生物学过程。

MYB同时参与非生物胁迫响应、生物胁迫防御、代谢通路调控和生长发育四大过程,是名副其实的“全能选手”。

Figure 4. MYB transcription factors coordinate abiotic stress, biotic stress, metabolic, and developmental programs in plants

(5)核心概念模型外界刺激通过激素信号和MAPK级联两条平行通路汇聚于MYB,输出适应性表型。

  • 外界刺激→激素信号通路与MAPK级联→MYB(独立或通过MBW复合物)→下游基因→代谢产物→适应性表型。

Figure 5. Conceptual model MYB-mediated coordination of stress responses and metabolism.

二、科研启示💡

课题设计:MYB在“干旱+病害”等复合胁迫下的调控机制尚不清楚,是综述点名指出的前沿方向。

实验细节:MYB需与bHLH和WD40形成MBW复合物才能高效发挥作用。建议在检测转基因植株时,顺便检测一下内源bHLH和WD40的表达水平。

精准取样策略:磷酸化/SUMO化是瞬时的,建议设置5min、15min、30min等短时间梯度取样点,避免错过修饰高峰期。

跨物种保守性验证:不同物种MYB家族规模差异大,异源表达前建议用酵母双杂验证其与受体物种bHLH的互作。

 

三、关于我们

本文献中涉及的大量MYB转录因子功能验证工作,依赖于稳定、高效的植物遗传转化体系。无论是小麦、大豆等粮食作物,还是番茄、烟草等模式与研究作物,高质量的遗传转化都是连接基因功能与表型验证的关键桥梁。

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