R2R3MYB转录因子(MYB transcription factor)是植物转录调控因子中最大的家族之一。R2R3MYB转录调控因子在植物的生长发育、次生代谢及非生物胁迫等生物过程中发挥重要作用。随多种植物全基因组测序的完成,多个物种的R2R3MYB家族已经被鉴别出来。目前,对于R2R3MYB转录因子在花青素生物合成过程中的功能研究,大多集中在拟南芥、水稻、大豆等模式植物中,在茄子中研究相对较少。茄皮具有紫色、白色、红色和橙色等明显的颜色农艺性状,为研究花青素的生物合成提供了基础。茄子基因组测序的完成,为茄子R2R3MYB家族的鉴定和花青素生物合成相关R2R3MYB基因的挖掘提供了有力条件。本文利用生物信息学方法对茄子R2R3MYB转录因子家族进行了鉴别,并结合茄皮转录组数据分析,筛选并克隆了一个与花青素生物合成相关的基因SmMYB6,为茄子遗传改良和创造高花青素含量的茄子新种质奠定理论基础。主要研究结果如下:1.利用126个拟南芥R2R3MYB蛋白序列及隐马尔科夫模型(Hidden Markow Model)的识别技术,在茄子基因网站(http://eggplant.kazusa.or.jp/)中筛选出73个茄子R2R3MYB基因。2.为了对茄子R2R3MYB全基因家族进行研究,分析了茄子R2R3MYB全基因家族与拟南芥R2R3MYB蛋白系统进化情况;茄子与拟南芥、番茄、黄瓜、水稻、大豆、杨树、葡萄和苹果R2R3MYB蛋白序列系统进化情况;N端R2R3功能域的保守性及茄子R2R3MYB基因内含子和外显子的结构特征。3.为了研究茄子R2R3MYB基因在花青素生物合成中的调控作用,从73个R2R3MYB基因中筛选出9个与花青素生物合成相关的茄子R2R3MYB基因,利用qRT-PCR对其在光质处理下及不同茄子组织中的表达模式进行了分析。结果表明,LED红蓝组合1:1处理下,SmMYB4、SmMYB6、SmMYB13、SmMYB21和SmMYB22的相对表达水平比单独LED蓝光或红光处理下有所升高,且SmMYB2、SmMYB6、SmMYB13和SmMYB22在红蓝组合光1:1处理下,其表达量高于LED白光处理,SmMYB13和SmMYB22与LED白光处理差异显著。通过分析这些基因茄子不同颜色组织中的表达模式发现,与白皮茄子相比,紫皮茄子茎、叶、花瓣和茄皮中SmMYB6表达量显著升高,而花萼中SmMYB4、果肉和茄皮中SmMYB1和SmMYB13的表达量也显著升高。以上结果表明SmMYB6在紫色组织中表达量较高。4.利用Illumina高通量测序技术对紫色茄皮和白色茄皮的转录组进行测序,通过基因组对比及组装,得到89823条转录本,其中已知转录本86095条,新转录本3728条。5.对转录本中的表达差异基因进行统计,并对差异表达进行GO、KEGG功能富集和InterProScan功能注释。在GO分类体系中,475条基因归为参与生物学过程,496条基因归为分子功能,246条基因归为细胞组分。KEGG通路中共有45个基因与6条类黄酮生物合成途径相关。6.通过分析转录组数据,筛选到与茄子花青素生物合成相关MYB转录因子3个和结构基因8个。利用qRT-PCR进一步分析可知,SmMYB6在紫色茄皮中的表达显著高于SmMYB10和SmMYB18;结构基因SmF3’5’H、SmDFR、SmF3GT、Sm5GT在紫色茄皮中表达量较高。综合生物信息学和转录组数据可知,SmMYB6是参与茄子花青素生物合成的关键转录因子。7.克隆到SmMYB6 CDS全长771 bp;并利用一步法将SmMYB6 CDS连接到植物表达载体pRII和瞬时表达载体IL-60上,成功构建了pRII-SmMYB6(+)表达载体和IL-60-SmMYB6(+)瞬时表达载体。