全 文 ：园 艺 学 报 2013，40（3）：467–478 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期：2012–11–05；修回日期：2013–02–02
基金项目：‘十二五’农村领域国家科技计划项目（2012AA100104）
* 通信作者 Author for correspondence（E-mail：chhy@sjtu.edu.cn）
茄子花青素合成相关基因 SmMYB 的克隆与表
达分析
邵文婷，刘 杨，韩洪强，陈火英*
（上海交通大学农业与生物学院，上海 200240）
摘 要：以茄子（Solanum melongena L.）‘YZ14’（紫茄）和‘YZ3’（白茄）为试验材料，采用
同源克隆与 RACE（rapid amplification of cDNA ends）相结合的方法克隆了茄子 MYB 基因 cDNA 及 gDNA
全长序列，命名为 SmMYB。序列分析结果表明：该基因 cDNA 全长 1 035 bp,开放阅读框 837 bp，编码
278 个氨基酸，与辣椒（Capsicum annuum L.）MYB 转录因子氨基酸序列相似性达 71%；成熟蛋白的等电
点为 8.47，具有 2 个典型的 DNA-binding 结构域且亚细胞定位于细胞核；gDNA 全长 3 834 bp,包含 3 个
外显子及 2 个内含子。荧光半定量检测结果表明：SmMYB 在茄子根、茎、叶、花瓣、果皮中均有表达，
但表达水平具有组织特异性；遮光处理后紫色茄子果皮中该基因表达量变化与花青素合成量变化趋势相
似。推测 SmMYB 为一个 MYB 转录因子基因，正向调控茄子花青素的合成。
关键词：茄子；花青素；SmMYB 基因；表达分析
中图分类号：S 641.1 文献标志码：A 文章编号：0513-353X（2013）03-0467-12

Cloning and Expression Analysis of an Anthocyanin-related Transcription
Factor Gene SmMYB in Eggplant
SHAO Wen-ting，LIU Yang，HAN Hong-qiang，and CHEN Huo-ying*
（School of Agriculture and Biology，Shanghai Jiao Tong University，Shanghai 200240，China）
Abstract：MYB gene’s cDNA and gDNA sequences in full length were cloned from eggplant
（Solanum melongena L.） cultivars‘YZ14’and‘YZ3’using RT-PCR and RACE. Sequence analysis shows
that the full length of cDNA is 1 035 bp long，and the open reading frame（ORF）is 837 bp long，encoding
278 amino acids. The protein isoelectric point is at pH8.47. The SmMYB protein contains two typical
DNA-binding domains and has 71% homologies with anthocyanin biosynthesis-related R2R3-MYB
transcription factor in capsicum. Furthermore，the protein is located mostly in the nucleus，in agreement
with the regulatory function of MYB transcription factors. The corresponding gDNA is 3 834 bp in length，
consisting of three exons and two introns. Fluorescence semi-quantitative PCR analysis indicates that
SmMYB is expressed in all organs of the plant，including roots，stems，leaves，petals，and peels. However，
the expression level of SmMYB is tissue-specific，and highly correlated with the concentration of
anthocyanin in peel after shading treatment. Therefore，the SmMYB is speculated to be a MYB

468 园 艺 学 报 40 卷
transcription factor gene，which positively regulates the biosynthesis of anthocyanin in eggplant.

Key words：eggplant；anthocyanin；SmMYB gene；expression analysis

花青素是一种广泛存在于植物中的天然色素，属于类黄酮类物质，通常与葡萄糖等糖类形成糖
苷，称为花色苷。茄子（Solanum melongena L.）果皮富含飞燕草素–3–芸香糖苷，该种花色苷稳
定性很强（Sadilova et al.，2006），具有抗氧化，清除自由基等作用（Azuma et al.，2008；Ballester et
al.，2010），且作为天然色素在食品、保健品等方面都得到了广泛应用。
花青素生物合成路径涉及 3 类调控基因及 15 个结构基因（胡可 等，2009；Zhang et al.，2009；
潘丽晶 等，2010；Albert et al.，2011；Feller et al.，2011；韩科厅 等，2012）。MYB（v-MYB avian
myeloblastosis viral oncogene homolog）转录因子是植物转录因子家族最大的成员之一（刘守梅 等，
2012）。根据结构域（R1R2R3）的数量，MYB 转录因子可简单分成 3 个亚类，其中 R2、R3 亚类
成员含有两个 MYB 结构域，参与植物次生代谢的调节、细胞的分化以及应答外界环境刺激等
（Gonda，1998）。MYB 基因作为花青素合成的调节基因，编码转录因子蛋白，与 bHLH 蛋白、WD40
蛋白构成复合蛋白，协同调控花青素合成路径上结构基因的表达强度和模式（Allan et al.，2008），
从而控制花青素合成在时空上的变化。继 20 多年前第一次从玉米中鉴定出编码 MYB 转录因子基因
C1 后（Paz-Ares et al.，1987），研究者又从拟南芥、大豆、矮牵牛、苹果等多种植物中分离克隆出
多个与花青素合成相关的 MYB 基因（Espley et al.，2007；Xiang & Judelson，2010；Dal Cin et al.，
2011；Takahashi et al.，2011；Yonekura-Sakakibara et al.，2012）。
目前对茄科作物花青素生物合成调控的研究主要集中在矮牵牛、马铃薯和番茄中，已从模式植
物矮牵牛中分离克隆出多个与花青素合成相关的 MYB 转录因子基因，研究了光照、温度等环境因
素对花青素合成相关基因表达的影响（Takos et al.，2006；孟祥春 等，2007；McCallum et al.，2010），
并提出了 MYB、bHLH 及 WDR 协同调控花青素合成的模型（郑亚东 等，2007；Albert et al.，2011）。
然而对茄子花青素的研究还集中于抗氧化性评价（Nisha et al.，2009）及关键酶基因筛选（De Jong et
al.，2004；李翔，2011；李翔 等，2012），对转录因子的基因克隆及调控机制研究尚未见报道。本
研究中分离克隆了茄子花青素合成相关 MYB 转录因子基因 SmMYB，对其时空表达特性进行分析，
为探究茄子花青素生物合成调控机制提供基础。
1 材料与方法
1.1 材料
以本课题组保存的茄子优良种质资源 YZ14（紫茄）与 YZ3（白茄）为试验材料。YZ14 表型
为茎无刺、紫茎、紫花、紫果；YZ3 表型为茎有刺、绿茎、白花、白果。2011 年 3 月 10 日将材料
播种于营养钵中，置于光照培养箱中育苗，2011 年 4 月 28 日将苗移栽到上海浦江航天育种基地。
大肠杆菌（Escherichia coli）菌株 DH-5α 由本实验室保存，Taq DNA 聚合酶、限制性核酸内
切酶、AMV 反转录酶、凝胶回收试剂盒及合成引物购自生工生物公司，PrimeSTAR® Max DNA 高
保真酶、pMD19-T 载体、RACE 扩增试剂盒购自大连宝生物公司（TaKaRa）。
1.2 花青素含量测定及 DNA 提取、总 RNA 提取、cDNA 第一链合成
对茄子根、叶片、茎表皮、花瓣、果皮中的花青素含量进行测定（Niu et al.，2010）。各组织测
3 期 邵文婷等：茄子花青素合成相关基因 SmMYB 的克隆与表达分析 469

定均进行 3 次重复后取平均值。以茄子幼嫩的叶片为材料，CTAB 法提取总 DNA。以紫茄花（花瓣
呈 90°开放）为材料提取 RNA，提取步骤参照生工生物 UNIQ-10 柱式 Trizol 总 RNA 抽提试剂盒说
明书，RNA 经紫外分光光度计及甲醛变性琼脂糖凝胶检测后，–70 ℃保存备用。cDNA 第一链合成
参照生工 AMV 反转录酶试剂盒说明书完成。
1.3 SmMYB 基因 cDNA 全长及其基因组全长克隆
1.3.1 RT-PCR扩增MYB基因 cDNA同源片段
从 NCBI（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/）找到茄科植物与花青素合成相关 MYB 基因序列信息，
根据番茄 AY348870.1、EF433416.1，矮牵牛 HQ428109.1、AF260919.1，马铃薯 JQ418343.1、EU
310400.1，烟草 HQ589210.1、FJ472648.1，辣椒 AJ608992.1 序列，在 MYB 基因 DNA 结合域保守
区设计简并引物 SmMYB-F［5′-GAAGT（A/G/T）AG（A/G）AAAGG（A/G/T）CC（A/C）T GGAC-3′］/
SmMYB-R［5′-GACCAGA（A/G/T）（A/G）TC（C/T）TCCAT（A/G）CTCCA-3′］，以紫茄花总 RNA
为模板进行 RT-PCR 及 PCR。PCR 反应条件为：94 ℃ 4 min；94 ℃ 30 s，55 ℃ 45 s，72 ℃ 1 min，
30 个循环；72 ℃ 8 min。将回收的 PCR 产物连接至 pMD19-T 载体上，转化大肠杆菌 DH-5α 感受态，
利用 α 互补（蓝白斑筛选）及菌落 PCR 筛选阳性克隆，送至上海华大基因公司测序。
1.3.2 RACE扩增
根据已经获得的 MYB 中间片段核苷酸序列，用 Primer Premier5.0 软件设计 3′RACE 扩增特异引
物 SmMYB3′race-F （ 5′-GCATGGACTGAAGAAGAAGATTTAC-3′）及巢式检验引物 SmMYB
3′race-Nested-F（5′-AGGCAAGTGGCATCTTGTTCCCA-3′），分别与通用引物 UPM（5′-CTAATAC
GACTCACTATAGGGCAAGCAGTGGTATCAACGCAGAGT-3′）和 NUP（5′-AAGCAGTGGTATCA
ACGCAGAGT-3′）进行 3′cDNA 末端扩增。设计 5′RACE 扩增特异引物 SmMYB5′race-R（5′-TGACC
ATGATTACGCCAAGCTTGCA-3′）及巢式检验引物 SmMYB5race-Nested-R（5′-CCAGCAATAAG
TGACCATCTGTTG-3′），分别与通用引物 UPM 和 NUP 进行 5′cDNA 末端扩增。操作步骤参照
SMARTer™ RACE cDNA Amplification Kit 试剂盒说明书完成。克隆参照 1.3.1 的方法。
1.3.3 SmMYB cDNA全长扩增
根据 RACE 拼接序列，用 Primer Premier5.0 软件设计基因编码区全长扩增特异引物 SmMYB-
FL-F（5′-GTGGAAAAGAGCAAAAAGC-3′）／SmMYB-FL-R（5′-GAATGTATCCCTAATCCCTAG-3′），
以紫茄花 RNA 反转录获得的 cDNA 作为 PCR 模板，参照 PrimeSTAR 高保真酶加样体系扩增茄子
SmMYB 序列，PCR 反应条件为：98 3℃ min；98 10℃ s，55 15℃ s，72 1℃ min，30 个循环；72 ℃
8 min。克隆参照 1.3.1 的方法。
1.3.4 茄子MYB基因组全长克隆
根据 cDNA 全长序列，用 Primer Premier5.0 软件设计基因组全长扩增特异引物 SmMYB-GFL-F1
（5′-GTCACTTATTGCTGGAAGATTTCCGGA-3′）／SmMYB-GFL-R1（5′-GATTATATGCGAAAAT
TCTAGCCGTG-3′），以总 DNA 为模板，参照 PrimeSTAR 高保真酶加样体系扩增茄子 MYB 基因
gDNA 全长序列，PCR 反应条件为：98 3℃ min；98 10℃ s，55 15℃ s，72 3℃ min，30 个循环；
72 8 min℃ 。克隆参照 1.3.1 的方法。
1.4 生物信息学分析
测序结果除去载体部分后，利用 ORF（Open Reading Frame，ORF）finder 软件寻找开放阅读框；
用 ProtParam（http：//web. expasy. org/protparam/）软件分析氨基酸基本理化特性；用 ProtComp9.0
（http：//linux1. softberry. com/）程序对蛋白进行亚细胞定位预测；用 SOPM（http：//npsa-pbil. ibcp.
470 园 艺 学 报 40 卷
fr/cgi-bin/）软件进行蛋白质二级结构预测；用 ClustalW2（http：//www. ebi. ac. uk/Tools/msa/clustalw2/）
软件进行不同物种间同源基因的氨基酸序列比对，结果输入到 MEGA5 软件构建系统进化树，
bootstrap 值设为 1000。
1.5 SmMYB 表达特性分析
1.5.1 组织表达分析
分别提取紫茄和白茄的根、茎表皮、嫩叶、花瓣（呈 90°开放）、果皮（开花后 15 d 左右）总
RNA，每个样品取 500 ng 反转录成 cDNA 后稀释 1 000 倍，取 2 μL 进行荧光半定量 PCR 反应。以
茄子 Actin 作为内参（李翔 等，2012），设计特异引物 SmMYB-RT-F（5′-CCACCTCGGACCT
TCTCA-3′）／SmMYB-RT-R（5′-TGGCGTTCGTTATCTTTATCTA-3′）、SmActinF（5′-TTCCTTG
TATGCTAGTGGTCGTACAA-3′）／SmActinR（5′-CTCAGCACCAATGGTAATAACTTG TCC-3′），对
紫茄及白茄各器官进行荧光半定量 PCR 检测。PCR 扩增程序为：95 ℃预变性 30 s，95 ℃变性 5 s，
60 ℃退火 30 s，72 ℃延伸 20 s，共 40 个循环，检测 SmMYB 在茄子不同组织器官中的表达情况。试
验进行 3 次重复，取平均值。
1.5.2 遮光处理试验
紫茄 YZ14 从开花期到商品成熟期约需 20 d，选取花瓣开放 90°的花进行套袋遮光处理。处理分
为 A、B、C、D、E、F 、阴性对照 CK-及阳性对照 CK+共 8 种。CK-处理：开花后 0 ~ 20 d 均遮光；
A 处理：开花后 0 ~ 15 d 遮光，16 ~ 20 d 摘袋见光；B 处理：开花后 0 ~ 10 d 遮光，11 ~ 20 d 摘袋
见光；C 处理：开花后 0 ~ 8 d 遮光，9 ~ 20 d 摘袋见光；D 处理：开花后 0 ~ 15 d 见光，16 ~ 20 d
套袋遮光；E 处理：开花后 0 ~ 10 d 见光，11 ~ 20 d 套袋遮光；F 处理：开花后 0 ~ 8 d 见光，9 ~ 20 d
套袋遮光；CK+处理：开花后 0 ~ 20 d 均见光。
对各处理植株分别在开花后 8 d、10 d、15 d、20 d 进行果实采收，削取果皮作为材料。称取 1 g
果皮用来测定花青素含量；另称取 0.1 g 左右果皮保存于–70 ℃冰箱用于半定量 PCR 检测基因表达
量。SmDFR 为茄子花青素合成路径中一个关键酶基因（李翔，2011），分别以引物 SmMYB-RT-F／
SmMYB-RT-R、SmDFR-RT-F（5′-AAGGCTGTCAGGGAGTA TTTCA-3′）／SmDFR-RT-R（5′-AGTTT
CTGGTTCTCTTGGACATC-3′）对果皮 MYB 及 DFR 基因表达量进行荧光半定量检测，方法同 1.5.1。
各处理进行 3 次重复。
2 结果与分析
2.1 同源扩增
RT-PCR 扩增 MYB 基因 cDNA 同源片段，挑选阳性克隆测序得到一个长 312 bp 的核酸片段（图
1，A），登陆 NCBI 进行核酸序列比对，结果表明该片段序列与辣椒 AJ608992.1、番茄 FJ235121.1、
矮牵牛 EF423868.1 等植物 MYB 基因序列相似度高达 89%，认为该片段为茄子 MYB 基因序列片段。
2.2 RACE 扩增
3RACE 扩增得到一个长 897 bp 的片段（图 1，B），该片段带多聚 A 尾巴，且在 3′非编码区具
有典型的 AATAAA 加尾信号。登陆 NCBI 进行核酸序列比对，表明该片段序列与辣椒 AJ608992.1、
矮牵牛 AF146706.1、马铃薯 FJ705333.1 等植物 MYB 基因序列具有高达 86%的同源性，确认其为
SmMYB cDNA 的 3′端序列。5′RACE 扩增得到一个长 402 bp 的片段（图 1，C），登陆 NCBI 进行序
列比对，确认扩增得的片段为 SmMYB cDNA 的 5′端序列。
3 期 邵文婷等：茄子花青素合成相关基因 SmMYB 的克隆与表达分析 471

2.3 SmMYB cDNA 及 gDNA 全长扩增
利用基因全长特异引物扩增茄子 MYB 基因全长序列，获得一条约 1 kb 的扩增条带（图 1，D），
测序结果显示该基因 cDNA 序列全长 1 035 bp。同源性比对结果表明，SmMYB 与多种植物 MYB 基
因有 80%以上的相似性，与辣椒、马铃薯、矮牵牛等茄科其它植物的 MYB 基因相似度高达 86%，
推断为茄子 MYB 基因，命名为 SmMYB。以总 DNA 为模板，利用基因组全长特异引物扩增获得一
条约 4 kb 的条带（图 1，E），测序结果表明，该基因 gDNA 全长 3 834 bp，与 cDNA 序列比对获得
MYB 基因的结构图。

图 1 MYB 基因同源片段（A）、3′RACE（B）、5′RACE（C）、全长 cDNA（D）和全长 gDNA（E）扩增结果
Fig. 1 PCR products of RT-PCR（A），3′RACE（B），5′RACE（C），the full length cDNA（D）
and the full length gDNA（E）of MYB
2.4 生物信息学分析
2.1.1 核酸及氨基酸序列分析
SmMYB cDNA 序列全长 1 035 bp，开放阅读框从第 69 bp 到 905 bp 共 837 个核苷酸，编码 278
个氨基酸，分子量为 32 123.2，等电点为 8.47，茄子 MYB 基因组序列全长 3 834 bp，包含 3 个外显
子及 2 个内含子。将 SmMYB 推导的氨基酸序列与其它植物 R2R3-MYB 转录因子氨基酸序列进行比
对，并构建进化树（图 2），发现 SmMYB 与辣椒 CaMYB（CAE75745.1）进化距离最近，同源性高
达 71%，与矮牵牛、烟草、马铃薯等茄科植物均有较高的序列相似度，与拟南芥 AtMYB113
（NP_176811.1）的进化关系相对较远，同源性为 47%。
2.1.2 蛋白二级结构及功能预测
InterPro 数据库鉴定结果显示，SmMYB 具有两个典型的 MYB-DNA-binding 结构域（图 3），
为典型的 R2R3MYB 转录因子基因；此外在 SmMYB 的 C–端存在一段脯氨酸（P）富集区（图 4），
提示 SmMYB 可能具有转录激活功能（Lavid et al.，2002）。SOPM 软件分析结果显示，SmMYB 蛋
白二级结构中 α 螺旋（Alpha helix）结构占 41.01%、β 转角（Beta turn）结构占 7.19%、无规则卷曲
（Random coil）结构占 42.09%、延伸带（Extended strand）结构占 9.71%（图 4）。亚细胞定位研究
表明，SmMYB 蛋白定位于细胞核（certainty = 2.95），符合转录因子的亚细胞定位特征。从以上分
析结果可以初步推断，SmMYB 基因编码蛋白与其它物种的花青素转录激活蛋白属于同一个蛋白家
族，具有相似的功能。
472 园 艺 学 报 40 卷

图 2 花青素合成相关 R2R3-MYB 转录因子基因进化树
Am：金鱼草；At：拟南芥；Ca：辣椒；Gb：紫背天葵；Gh：杂交非洲菊；Md：苹果；Mt：苜蓿；Nt：烟草；Ph：矮牵牛；
Sl：番茄；Sm：茄子；St：马铃薯；Sp：醋栗番茄；Vv：葡萄；Zm：玉米。
Fig. 2 Phylogenetic tree comparing the amino acid sequences of SmMYB to other anthocyanin related R2R3-MYB transcription factors
Am：Antirrhinum majus；At：Arabidopsis thaliana；Ca：Capsicum annuum；Gb：Gynura bicolor；Gh：Gerbera hybrid cultivar；
Md：Malus × domestica；Mt：Medicago truncatula；Nt：Nicotiana tabacum；Ph：Petunia × hybrida；
Sl：Solanum lycopersicum；Sm：Solanum melongena ；St：Solanum tuberosum；
Sp：Solanum pimpinellifolium；Vv：Vitis vinifera；Zm：Zea mays.



图 3 R2R3-MYB 结构域序列比对
Sm，茄子；Ca，辣椒；St，马铃薯；Ph，矮牵牛；Ib，甘薯；Gb，紫背天葵；At，拟南芥；Zm，玉米。
Fig. 3 Comparision of the deduced amino acid sequences of the R2 and R3 DNA-binding sites
Sm：Solanum melongena；Ca：Capsicum annuum；St：Solanum tuberosum；
Ph：Petunia × hybrida；Ib：Ipomoea batatas；Gb：Gynura bicolor；
At：Arabidopsis thaliana；Zm：Zea mays.
3 期 邵文婷等：茄子花青素合成相关基因 SmMYB 的克隆与表达分析 473


图 4 SmMYB 核苷酸序列及其编码的蛋白二级结构分析
ATG 为起始密码子，TAG 为终止密码子；竖线位置为内含子插入区；下划双线部分为可能的 Poly A 加尾信号；阴影部分氨基酸
序列代表 MYB 蛋白中高度保守的 R2、R3 DNA 结合区域；W 为 R2R3MYB 结构域中保守的色氨酸残基；
下划波浪线代表 α 螺旋；方框内代表 β 转角；斜体字部分代表无规则卷曲；下划虚线代表延长链；
下划单线部分为脯氨酸富集区。
Fig. 4 Sequence and protein secondary structure analysis of SmMYB
ATG indicates the initial codon and TAG indicates the termination codon；Vertical bars indicate the introns inserting positions；
The double underlined region indicates the putative polydenylation signal；The shaded regions represent the conserved
DNA-biding domain；W indicates conserved tryptophan in the domains；Wavy lines indicate alpha helix.
The letters inside the boxes indicate the beta turn；The inclined letters indicate random coil；
The dotted lines indicate extended strand. The underlined region indicates the proline-rich region；
The inclined letters represent the uncoded region.

2.5 花青素含量测定及基因表达分析
2.5.1 茄子各组织花青素含量测定及基因表达分析
对茄子根、茎表皮、叶片、花瓣、果皮各组织花青素含量进行测定，结果（图 5）显示：紫茄
果皮花青素含量显著高于茎表皮和花瓣，茎表皮和花瓣显著高于叶片，而叶片显著高于根；白茄各
组织花青素含量均极低，且无显著性差异（P ≤ 0.05）。
双标准曲线法分析 SmMYB 各组织荧光半定量检测值（图 5）：SmMYB 在紫茄根、茎表皮、叶片、
花瓣、果皮中都有表达，但表达水平具有组织特异性。该基因在紫茄果皮中表达量显著高于在花瓣，
花瓣显著高于茎表皮和叶片中，茎表皮和叶片中显著高于根中；SmMYB 在白茄各组织中表达量均较
低，但在果皮、花瓣和叶片中表达量高于根和茎表皮中（P ≤ 0.05）。
474 园 艺 学 报 40 卷

图 5 茄子各组织花青素含量及 SmMYB 基因表达量分析
a、b、c、d 不同字母表示差异显著（P ≤ 0.05）。
Fig. 5 Analysis of anthocyanin content and SmMYB expression in tissues of eggplants
Different letters indicated significant difference（a，b，c，d）（P ≤ 0.05）.

2.5.2 遮光处理后紫茄果皮花青素含量及基因表达分析
取开花后 8、10、15、20 d 的紫茄果皮进行花青素含量测定，结果如表 1 显示：开花后一直遮
光的阴性对照（CK–）茄子果皮在处理 8、10 d 时无花青素合成，在处理 15、20 d 时有少量合成，
但显著低于其它处理组；开花后一直见光的阳性对照（CK+）茄子果皮花青素含量在各处理阶段与
其它处理相比均处于高水平；A、B、C 处理及阴性对照（CK–）茄子，随着光照时间增加，果皮花
青素合成量显著升高；D、E、F 处理及阳性对照（CK+）茄子，随着光照时间减少，果皮花青素合
成量显著降低。说明光照对茄子花青素合成有显著影响，套袋遮光处理显著抑制茄子果皮花青素合
成。
表 1 各处理组各阶段紫茄果皮花青素含量
Table 1 The anthocyanin content of eggplants’peel in different treatment stages
花青素含量（mg · g-1） Anthocyanin content 代号
Code
处理
Treatment 8 d 10 d 15 d 20 d
CK- 遮光 20 d + 光照 0 d
Darking 20 d + Light 0 d
0 bC 0 cC 4.14 ± 0.06 eB 9.06 ± 0.15 eA
A 遮光 15 d + 光照 5 d
Darking 15d + Light 5 d
0 bC 0 cC 4.14 ± 0.06 eB 16.45 ± 0.53 cA
B 遮光 10 d + 光照 10 d
Darking 10 d + Light 10 d
0 bC 0 cC 20.14 ± 1.71 bB 40.12 ± 2.59 bA
C 遮光 8 d + 光照 12 d
Darking 8 d + Light 12 d
0 bD 16.25 ± 0.91 bC 41.20 ± 1.17 aB 47.76 ± 0.41 aA
CK+ 光照 20 d + 遮光 0 d
Light 20 d + Darking 0 d
20.45 ± 0.64 aD 31.5 5± 0.52 aC 40.68 ± 1.15 aB 47.49 ± 0.57 aA
D 光照 15 d + 遮光 5 d
Light 15 d + Darking 5 d
20.45 ± 0.64 aC 31.55 ± 0.52 aB 40.68 ± 1.15 aA 40.44 ± 0.49 bA
E 光照 10 d + 遮光 10 d
Light 10 d + Darking 10 d
20.45 ± 0.64 aB 31.55 ± 0.52 aA 16.39 ± 0.58 cC 11.45 ± 0.52 dD
F 光照 8 d + 遮光 12 d
Light 8 d + Darking 12 d
20.45 ± 0.64 aA 16.44 ± 0.61 bB 11.65 ± 0.65 dC 10.23 ± 0.23 deD
注：不同小写字母表示同一列数值差异显著，不同大写字母表示同一行数值差异显著（P ≤ 0.05）。
Note：Different lowercase letters indicated significant difference in a row，and different capital letters indicated significant difference in a line
（P ≤ 0.05）.

双标准曲线法分析遮光处理后茄子果皮 SmMYB 及 SmDFR 荧光半定量检测值。从表 2 可见：阴
性对照（CK–）茄子果皮 SmMYB 表达水平虽逐渐升高，但在处理 15、20 d 时均显著低于其它处理；
阳性对照（CK+）SmMYB 表达水平逐渐升高，且在处理 15、20 d 时显著高于其它处理；A、B、C
3 期 邵文婷等：茄子花青素合成相关基因 SmMYB 的克隆与表达分析 475

处理，随着光照时间增加，SmMYB 表达水平逐渐升高；D、E 处理，在 8 ~ 15 d 时逐渐升高，在处
理 20 d 时均显著降低；F 处理，在 8 ~ 10 d 时升高，15、20 d 时显著降低。

表 2 各处理组各阶段紫茄果皮 SmMYB 基因相对表达值
Table 2 SmMYB gene expression level in different treatment stages
SmMYB 相对表达值 The relative expression level of SmMYB 代号
Code
处理
Treatment 8 d 10 d 15 d 20 d
CK- 遮光 20 d + 光照 0 d
Darking 20 d + Light 0 d
0.18 ± 0.05 bC 0.39 ± 0.06 dB 0.42 ± 0.03 eB 0.60 ± 0.06 eA
A 遮光 15 d + 光照 5 d
Darking 15d + Light 5 d
0.18 ± 0.05 bC 0.39 ± 0.06 dB 0.42 ± 0.03 eB 1.26 ± 0.02 dA
B 遮光 10 d + 光照 10 d
Darking 10 d + Light 10 d
0.18 ± 0.05 bD 0.39 ± 0.06 dC 1.68 ± 0.12 cB 2.61 ± 0.11 cA
C 遮光 8 d + 光照 12 d
Darking 8 d + Light 12 d
0.18 ± 0.05 bD 1.87 ± 0.08 bC 3.02 ± 0.11 aB 3.23 ± 0.10 bA
CK+ 光照 20 d + 遮光 0 d
Light 20 d + Darking 0 d
1.00 ± 0.01 aD 2.22 ± 0.10aC 3.16 ± 0.12 aB 4.44 ± 0.23 aA
D 光照 15 d + 遮光 5 d
Light 15 d + Darking 5 d
1.00 ± 0.01 aD 2.22 ± 0.10 bC 3.16 ± 0.12 aA 2.80 ± 0.08 cB
E 光照 10 d + 遮光 10 d
Light 10 d + Darking 10 d
1.00 ± 0.01 aD 2.22 ± 0.10 aB 2.36 ± 0.15 bA 1.22 ± 0.08 dC
F 光照 8 d + 遮光 12 d
Light 8 d + Darking 12 d
1.00 ± 0.01 aB 1.32 ± 1.11 cA 0.65 ± 0.07 dC 0.34 ± 0.06 fD
注：不同小写字母表示同一列数值差异显著，不同大写字母表示同一行数值差异显著（P ≤ 0.05）。
Note：Different lowercase letters indicated significant difference in a row，and different capital letters indicated significant difference in a line
（P ≤ 0.05）.

从表 3 可见，阴性对照（CK–）茄子果皮 SmDFR 表达水平逐渐升高，在处理 20 d 时显著低于其
它处理；阳性对照（CK+）表达水平逐渐升高，在处理 10、15、20 d 时均显著高于其它处理；A、B、
C 处理，随着光照时间增加，表达水平逐渐升高；D、E 处理，在处理 8 ~ 15 d 时逐渐升高，20 d 时
均降低；F 处理，在处理 8 ~ 10 d 阶段升高，15、20 d 时显著降低。

表 3 各处理组各阶段紫茄果皮 SmDFR 基因相对表达值
Table 3 SmDFR gene expression level in different treatment stages
SmDFR 相对表达值 The relative expression level of SmDFR 代号
Code
处理
Treatment 8 d 10 d 15 d 20 d
CK- 遮光 20 d + 光照 0 d
Darking 20 d + Light 0 d
0.21 ± 0.01 bD 0.49 ± 0.01 dC 0.55 ± 0.02 gB 0.64 ± 0.03 gA
A 遮光 15 d + 光照 5 d
Darking 15 d + Light 5 d
0.21 ± 0.01 bD 0.49 ± 0.01 dC 0.55 ± 0.02 gB 0.76 ± 0.08 fA
B 遮光 10 d + 光照 10 d
Darking 10 d + Light 10 d
0.21 ± 0.01 bD 0.49 ± 0.01 dC 1.00 ± 0.13 eB 1.48 ± 0.08 dA
C 遮光 8 d + 光照 12 d
Darking 8 d + Light 12 d
0.21 ± 0.01 bD 0.83 ± 0.03 cC 1.60 ± 0.10 cB 2.30 ± 0.25 bA
CK+ 光照 20 d + 遮光 0 d
Light 20 d + Darking 0 d
1.00 ± 0.11 aC 2.09 ± 0.02 aB 3.47 ± 0.14 aA 3.47 ± 0.27 aA
D 光照 15d + 遮光 5 d
Light 15d + Darking 5 d
1.00 ± 0.11 aB 1.16 ± 0.09 bB 1.84 ± 1.24 bA 1.75 ± 0.11 cA
E 光照 10d + 遮光 10 d
Light 10d + Darking 10 d
1.00 ± 0.11 aC 1.16 ± 0.09 bB 1.33 ± 0.13 dA 0.91 ± 0.06 eD
F 光照 8 d + 遮光 12 d
Light 8 d + Darking 12 d
1.00 ± 0.11 aA 0.89 ± 0.05 cB 0.66 ± 0.02 fC 0.65 ± 0.03 gC
注：不同小写字母表示同一列数值差异显著，不同大写字母表示同一行数值差异显著（P ≤ 0.05）。
Note：Different lowercase letters indicated significant difference in a row，and different capital letters indicated significant difference in a line
（P ≤ 0.05）.
476 园 艺 学 报 40 卷
分析表 1、表 2、表 3 结果可发现，套袋遮光处理显著抑制紫茄果皮花青素合成，且随着处理
程度不同，果皮花青素合成量、SmMYB、SmDFR 表达水平三者变化趋势相似，认为遮光处理使茄
子果皮 SmMYB 表达水平下调，导致 SmDFR 表达水平下调，最终导致花青素合成量降低，该结果可
初步验证 SmMYB 为茄子花青素合成路径中一个正调控转录因子基因。
3 讨论
不同物种中，MYB 蛋白存在结构和序列上的差异，甚至同一物种中的 MYB 家族也存在多个分
支。典型的转录因子一般具有 4 个功能区：DNA 结合区、转录调控区、核定位信号区和寡聚化位点，
通过这些功能区域与顺式元件启动子作用或与其他转录因子的功能区域相互作用来调控基因的表达
（刘强 等，2000）。本研究中根据与花青素合成相关的 MYB 基因保守区域序列设计简并引物，结
合 RACE 技术分离克隆出 SmMYB 基因，推导的氨基酸 N 端包含 2 个高度保守的 MYB 结构域，每
个结构域含有 3 个规则间隔的色氨酸残基（W），但第二个结构域的第一个色氨酸被异亮氨酸（I） 取
代，而在氨基酸 C 端，具有以一段脯氨酸（P）富集区为典型的转录激活功能域；氨基酸同源比对
结果表明，SmMYB 与辣椒 CaMYB、矮牵牛 Ph PURPLE HAZE 等多种与花青素合成相关的 MYB
蛋白相似度达到 60%以上，与拟南芥花青素合成相关转录因子 AtMYB113 的相似度为 47%；蛋白二
级结构预测结果表明，该蛋白包含 α 螺旋、β 转角、无规则卷曲、延伸带等 4 种二级结构，形成螺
旋—转角—螺旋结构；此外 ProtComp9.0 将 SmMYB 蛋白亚细胞定位于细胞核，也符合转录因子亚
细胞定位的特征。认为 SmMYB 为一种典型的 R2R3 亚类 MYB 转录因子基因。
基因组织表达分析结果表明，SmMYB 在花青素含量最高的紫茄果皮中表达量显著高于紫茄其它
组织，而该基因在花青素含量极低的白茄各组织仍有低量表达，暗示紫茄、白茄的花青素合成路径
中转录因子的调控模式可能不同。MYB、bHLH、WD40 之间的相互作用以及 MYB-bHLH-WD4 复
合蛋白对花青素合成路径中各种酶基因的调控机制是非常复杂而极具变化的。Ban 等（2007）在将
苹果 MdMYB 转入野生型烟草后，发现只有花器官中花青素积累明显增加，且花瓣形状发生改变，
而营养器官没有发生明显变化，因此提出假设，烟草花中由于存在 bHLH 基因，当转入苹果 MYB
基因 MdMYB 后，花器官红色明显加深且花瓣形状改变，而营养器官中由于缺少内源 bHLH 基因表
达，即使转入 MdMYB 也不能引发花青素合成（Ban et al.，2007）。同类 MYB 转录因子在同一植株
不同器官或在同一器官不同阶段的表达模式都不尽相同（刘守梅 等，2012），模式改变后 MYB 蛋白
可能失去转录激活（抑制）功能或具有新的功能（万小荣和李玲，2002；Perez-Rodriguez et al.，2005）。
对遮光处理后茄子果实花青素含量及基因表达量检测结果表明，弱光导致 SmMYB 基因表达量
降低，伴随结构基因 SmDFR 表达量降低，最终导致花青素合成量降低。光照变化导致的 SmMYB 及
SmDFR 表达量变化与花青素合成量变化趋势相似。进一步推测 SmMYB 为茄子花青素合成相关转
录因子，正向调控花青素合成。
综上所述，SmMYB 属于 MYB 基因家族 R2R3 亚类中的一员，推测其正向调控茄子花青素合成。

References
Albert N W，Lewis D H，Zhang H，Schwinn K E，Jameson P E，Davies K M. 2011. Members of an R2R3-MYB transcription factor family in Petunia
are developmentally and environmentally regulated to control complex floral and vegetative pigmentation patterning. Plant J，65 (5)：771–784.
Allan A C，Hellens R P，Laing W A. 2008. MYB transcription factors that colour our fruit. Trends Plant Sci，13 (3)：99–102.
Azuma K，Ohyama A，Ippoushi K，Ichiyanagi T，Takeuchi A，Saito T，Fukuoka H. 2008. Structures and antioxidant activity of anthocyanins in many
accessions of eggplant and its related species. J Agric Food Chem，56 (21)：10154–10159.
3 期 邵文婷等：茄子花青素合成相关基因 SmMYB 的克隆与表达分析 477

Ballester A R，Molthoff J，de Vos R，Hekkert B T L，Orzaez D，Fernandez-Moreno J P，Tripodi P，Grandillo S，Martin C，Heldens J，Ykema
M，Granell A，Bovy A. 2010. Biochemical and molecular analysis of pink tomatoes：Deregulated expression of the gene encoding transcription
factor S1MYB12 leads to pink tomato fruit color. Plant Physiology，152 (1)：71–84.
Ban Y，Honda C，Hatsuyama Y，Igarashi M，Bessho H，Moriguchi T. 2007. Isolation and functional analysis of a MYB transcription factor gene
that is a key regulator for the development of red coloration in apple skin. Plant Cell Physiol，48 (7)：958–970.
Dal Cin V，Tieman D M，Tohge T，McQuinn R，de Vos R C H，Osorio S，Schmelz E A，Taylor M G，Smits-Kroon M T，Schuurink R C，Haring
M A，Giovannoni J，Fernie A R，Klee H J. 2011. Identification of genes in the phenylalanine metabolic pathway by ectopic expression of a MYB
transcription factor in tomato fruit. Plant Cell，23 (7)：2738–2753.
De Jong W S，Eannetta N T，De Jong D M，Bodis M. 2004. Candidate gene analysis of anthocyanin pigmentation loci in the Solanaceae. Theor Appl
Genet，108 (3)：423–432.
Espley R V，Hellens R P，Putterill J，Stevenson D E，Kutty-Amma S，Allan A C. 2007. Red colouration in apple fruit is due to the activity of the
MYB transcription factor，MdMYB10. Plant J，49 (3)：414–427.
Feller A，Machemer K，Braun E L，Grotewold E. 2011. Evolutionary and comparative analysis of MYB and bHLH plant transcription factors. Plant
J，66 (1)：94–116.
Gonda T J. 1998. The c-Myb oncoprotein. Int J Biochem Cell Biol，30 (5)：547–551.
Han Ke-ting，Zhao Li，Tang Xing-jiao，Hu Ke，Dai Si-lan. 2012. The relationship between the expression of key genes in anthocyanin biosynthesis
and the color of chrysanthemum. Acta Horticulturae Sinica，39 (3)：516–524. (in Chinese)
韩科厅，赵 莉，唐杏姣，胡 可，戴思兰. 2012. 菊花花青素苷合成关键基因表达与花色表型的关系. 园艺学报，39 (3)：516–524.
Hu Ke，Meng Li，Han Ke-ting，Sun yi，Dai Si-lan. 2009. Isolation and expression analysis of key genes involved in anthocyain biosynthesis of
Cineraria. Acta Horticulturae Sinica，36 (7)：1013–1022. (in Chinese)
胡 可，孟 丽，韩科厅，孙 翊，戴思兰. 2009. 瓜叶菊花青素合成关键结构基因的分离及表达分析. 园艺学报，36 (7)：1013–1022.
Lavid N，Wang J，Shalit M，Guterman I，Bar E，Beuerle T，Menda N，Shafir S，Zamir D，Adam Z，Vainstein A，Weiss D，Pichersky E，
Lewinsohn E. 2002. O-methyltransferases involved in the biosynthesis of volatile phenolic derivatives in rose petals. Plant Physiol，129 (4)：
1899–1907.
Liu Qiang，Zhang Gui-you，Chen Shou-yi. 2000. Structure and control function of plant transcription factors. Chinese Science Bulletin，45 (14)：
1465–1474. (in Chinese)
刘 强，张贵友，陈受宜. 2000. 植物转录因子的结构与调控作用. 科学通报，45 (14)：1465–1474.
Liu Shou-mei，Sun Yu-qiang，Wang Hui-zhong. 2012. Research of plant MYB transcription factors. Journal of Hangzhou Normal University：Natural
Science Edition，11 (2)：146–150. （in Chinese）
刘守梅，孙玉强，王慧中. 2012. 植物 MYB 转录因子研究. 杭州师范大学学报：自然科学版，11 (2)：146–150.
Li Xiang. 2011. Cloning and expression analysis of key genes involved in anthocyain biosynthesis of eggplant[M. D. Dissertation]. Shanghai：
Shanghai Jiao Tong University. (in Chinese)
李 翔. 2011. 茄子花青素生物合成关键基因的克隆与表达分析[硕士论文]. 上海：上海交通大学.
Li Xiang，Liu Yang，Li Huai-zhi，Wang Zhong-yan，Chen Huo-ying. 2012. Cloning and expression analysis of 5-O glycosyl transferase gene of
eggplant. Journal of Shanghai Jiaotong University：Agricultural Science Edition，29 (6)：1–5. (in Chinese)
李 翔，刘 杨，李怀志，王中彦，陈火英. 2012. 茄花青素 5–O 糖基转移酶基因克隆与表达特征分析. 上海交通大学学报：农业科
学版，29 (6)：1–5.
McCallum S，Woodhead M，Hackett C A，Kassim A，Paterson A，Graham J. 2010. Genetic and environmental effects influencing fruit colour and
QTL analysis in raspberry. Theor Appl Genet，121 (4)：611–627.
Meng Xiang-chun，Peng Jian-zong，Wang Xiao-Jing. 2007. Anthocyanin accumulation and CHS，DFR gene expression regulated by light and sugar
in Gerbera hybrida ray floret. Acta Horticulturae Sinica，34 (1)：227–230. (in Chinese)
孟祥春，彭建宗，王小菁. 2007. 光和糖对非洲菊花色素苷积累及 CHS、DFR 基因表达的影响. 园艺学报，34 (1)：227–230.
Nisha P，Abdul Nazar P，Jayamurthy P. 2009. A comparative study on antioxidant activities of different varieties of Solanum melongena. Food Chem
Toxicol，47 (10)：2640–2644.
478 园 艺 学 报 40 卷
信 息
Niu S S，Xu C J，Zhang W S，Zhang B，Li X，Lin-Wang K，Ferguson I B，Allan A C，Chen K S. 2010. Coordinated regulation of anthocyanin
biosynthesis in Chinese bayberry（Myrica rubra）fruit by a R2R3 MYB transcription factor. Planta，231 (4)：887–899.
Pan Li-jing，Zhang Miao-bin，Fan Gan-qun，Chen Wei-ting，Cao You-pei. 2010. Cloning, sequencing and prokaryotic expression of dfr from
dendrobium. Acta Horticulturae Sinica，37 (1)：129–134. (in Chinese)
潘丽晶，张妙彬，范干群，陈伟庭，曹友培. 2010. 石斛兰 dfr 基因的克隆、序列分析及原核表达. 园艺学报，37 (1)：129–134.
Paz-Ares J，Ghosal D，Wienand U，Peterson P A，Saedler H. 1987. The regulatory c1 locus of Zea mays encodes a protein with homology to myb
proto-oncogene products and with structural similarities to transcriptional activators. EMBO J，6 (12)：3553–3558.
Perez-Rodriguez M，Jaffe F W，Butelli E，Glover B J，Martin C. 2005. Development of three different cell types is associated with the activity of a
specific MYB transcription factor in the ventral petal of Antirrhinum majus flowers. Development，132 (2)：359–370.
Sadilova E，Stintzing F C，Carle R. 2006. Anthocyanins, colour and antioxidant properties of eggplant（Solanum melongena L.）and violet pepper
(Capsicum annuum L.) peel extracts. Z Naturforsch C，61 (7–8)：527–535.
Takahashi R，Benitez E R，Oyoo M E，Khan N A，Komatsu S. 2011. Nonsense mutation of an MYB transcription factor is associated with purple-blue
flower color in soybean. J Hered，102 (4)：458–463.
Takos A M，Jaffe F W，Jacob S R，Bogs J，Robinson S P，Walker A R. 2006. Light-induced expression of a MYB gene regulates anthocyanin
biosynthesis in red apples. Plant Physiol，142 (3)：1216–1232.
Wan Xiao-rong，Li Ling. 2002. MYB proteins in plants. Plant Physiology Communications，38 (2)：165–170. (in Chinese)
万小荣，李 玲. 2002. 植物的 MYB 蛋白. 植物生理学通讯，38 (2)：165–170.
Xiang Q，Judelson H S. 2010. Myb transcription factors in the oomycete Phytophthora with novel diversified DNA-binding domains and
developmental stage-specific expression. Gene，453 (1-2)：1–8.
Yonekura-Sakakibara K，Fukushima A，Nakabayashi R，Hanada K，Matsuda F，Sugawara S，Inoue E，Kuromori T，Ito T，Shinozaki K，Wangwattana
B，Yamazaki M，Saito K. 2012. Two glycosyltransferases involved in anthocyanin modification delineated by transcriptome independent
component analysis in Arabidopsis thaliana. Plant J，69 (1)：154–167.
Zhang Y，Jung C S，De Jong W S. 2009. Genetic analysis of pigmented tuber flesh in potato. Theor Appl Genet，119 (1)：143–150.
Zhen Ya-dong，Guo Yu-long，Chen Xu，Li Yan-dong，Ou Jian-long，Li Ming-yang. 2007. Effects of GhMADS3 gene constitutive expression on flower
shape and color of petunia. Acta Horticulturae Sinica，34 (4)：985–990. (in Chinese)
郑亚东，郭余龙，陈 旭，李艳冬，欧建龙，李名扬. 2007. GhMADS3 基因组成型表达对矮牵牛花形和花色的影响. 园艺学报，34 (4)：
985–990.



第 29 届国际园艺大会将于 2014 年在澳大利亚召开
由国际园艺学会和澳大利亚园艺学会和新西兰农业及园艺研究所共同主办的第 29 届国际园艺大会将于 2014 年
8 月 17—22 日在素有“阳光之城”之称的澳大利亚布里斯班召开（同期举办展览）。会议主题是“园艺——维持生
活、生计与园林美化”。会议议题：果树生理及生产体系、葡萄生产、本土蔬菜、高产值蔬菜作物、观赏植物、园艺
作物机械化精细化管理、创新性植物保护技术、采后技术、园艺作物育种、园艺作物分子生物学技术、组织快繁技
术，园艺作物遗传育种、园艺作物遗传资源、园林及城郊型园艺、草坪草管理，有机废物利用、新种类害虫生物安
全、检疫及治理、热带果树、热带观赏植物、香料植物等。会议主席为澳大利亚 Griffith 大学 Rod Drew 教授和新西
兰 Massey 大学 Ian Warrington 教授。论文摘要提交日期：2013 年 4 月 1 日；论文摘要提交截止日期：2013 年 11 月
1 日；论文摘要录用通知日期：2014 年 1 月 14 日；注册日期：2013 年 9 月 30 日；注册截止日期：2014 年 2 月 17
日。会议语言：英语；地点：布里斯班会议展览中心；会议网站：www.ihc2014.org。欢迎园艺界同仁踊跃参加。
中国园艺学会办公室