NtMYB4a基因对烟草多酚类物质合成的影响

为了解NtMYB4a基因的表达是否与烟草多酚化合物的合成有关,本研究以NtMYB4a过表达和CRISPR/Cas9敲除植株及其野生型植株为试验材料,采用实时荧光定量PCR技术分析NtMYB4a和多酚物质合成相关酶基因PAL、C4H、4CL、HCT的表达,使用HPLC方法测定烟叶中绿原酸、芦丁等8种多酚物质的含量,并进行相关性分析。结果表明,过表达NtMYB4a植株中,除花中的C4H外,茎、叶、花中PAL、C4H、4CL和HCT的表达量均极显著高于野生型,烟株茎、叶、花中绿原酸含量也显著增加;敲除NtMYB4a使烟株花、茎和叶中PAL、C4H、4CL和HCT的表达均下调,其中茎中PAL、HCT的表达极显著下调,使叶和花中的绿原酸、芦丁、槲皮素、莨菪亭含量均显著降低,茎中芦丁含量则显著增加,而山奈酚、芥子酸、对香豆酸和咖啡酸含量无显著性变化;NtMYB4a的表达量与绿原酸含量呈极显著正相关关系,与芦丁、莨菪亭、山奈酚、芥子酸、槲皮素、对香豆酸、咖啡酸含量无显著相关性。因此,NtMYB4基因对烟草绿原酸合成相关酶基因表达及绿原酸合成具有调控作用。本研究结果为进一步阐明烟叶中绿原酸形成的分子机制提供理论依据。