白藜芦醇具有重要的药用和商业价值。转录因子对白藜芦醇合成的调控已经成为新的热点研究问题。MYB转录因子功能具有多样性,但目前药用植物虎杖中尚未有关于MYB转录因子参与调控白藜芦醇合成的报道。课题组前期利用转录组测序、数字基因表达谱等技术,在虎杖中发掘了一个可能与白藜芦醇合成相关的MYB转录因子基因PcMYB1。为了验证该基因的功能,拟对转录因子基因PcMYB1的表达模式、亚细胞定位、启动子活性、过量表达等进行系列分析研究,从而进一步明晰转录因子基因PcMYB1的功能,为虎杖白藜芦醇合成的调控机理研究和虎杖品质遗传改良奠定基础。具体研究结果如下:1、明确了PcMYB1基因表达模式和亚细胞定位特性。采用荧光定量PCR分析PcMYB1基因表达模式,PcMYB1在虎杖根、茎、叶中均有表达,其中根的PcMYB1基因表达水平最低,但根的白藜芦醇含量最高,这表明PcMYB1基因的表达模式与白藜芦醇含量呈负相关。利用烟草瞬时转化系统研究PcMYB1蛋白的亚细胞定位特性。构建PcMYB1与GFP融合表达载体并转化烟草,结果表明PcMYB1表达蛋白定位于细胞核,证明PcMYB1具备转录因子典型特征。2、完成了虎杖PcMYB1基因的启动子克隆、序列分析、活性分析。利用hi TAIL-PCR方法,从虎杖中成功克隆了PcMYB1基因的启动子。该启动子序列长度为2884bp,具有真核生物启动子必需的核心元件TATA-box和CAAT-box,还含有茉莉酸甲酯和低温响应元件以及光响应、厌氧应答等相关的顺式调控元件。构建了PcMYB1基因启动子驱动GUS的植物表达载体pro PcMYB1::GUS并获得转基因拟南芥。GUS染色分析表明,pro PcMYB1::GUS转基因拟南芥各个组织（包括1周苗、2周苗、成熟叶、荚果、花絮）均呈蓝色。证明PcMYB1启动子具有启动活性,但无组织特异性。3、建立了有效的虎杖毛状根遗传转化体系。以携带p CAMBIA1301质粒的发根农杆菌为介导,虎杖无菌苗叶片为外植体、1/2MS为培养基、菌液OD600=0.8、超声波辅助5 s时,虎杖毛状根诱导率最佳。筛选出的虎杖毛状根经PCR分子鉴定和GUS染色,证明本研究建立的方法阳性转化率为90%。为后续PcMYB1转基因毛状根研究奠定基础。4、利用转基因毛状根证实PcMYB1基因对虎杖白藜芦醇生物合成起负调控作用。构建了自身启动子驱动的过表达载体pro PcMYB1-1::PcMYB1,利用本研究建立的虎杖毛状根转化体系,成功获得pro PcMYB1-1::PcMYB1转基因毛状根。转基因毛状根中PcMYB1基因的过量表达,导致白藜芦醇含量显著降低了45%,同时白藜芦醇合成相关基因（包括Pc RS、Pc PAL、Pc C4H）表达显著下调。以往报道表明Sg2亚家族的R2R3-MYB转录因子正调控葡萄白藜芦醇的合成;而本研究中的Sg4亚家族的R2R3-MYB转录因子PcMYB1负调控虎杖白藜芦醇的合成,有助于揭示新的白藜芦醇合成的调控机制;另外,以往报道的Sg4亚家族R2R3-MYB转录因子主要调控木质素、黄酮的合成;而本研究发现Sg4亚家族R2R3-MYB转录因子PcMYB1还可以调控白藜芦醇的合成,进一步丰富MYB基因功能的多样性。