蜡梅（Chimonanthus praecox）是我国传统的优良观花灌木,其花色以黄色为主,有的品种内被片被紫红色条纹,花色较为单一。花色是观赏植物的重要性状,因而花色育种是今后蜡梅育种的重点研究方向。开展蜡梅花色形成机理的研究可为给蜡梅花色育种打下坚实的理论基础。蜡梅花中花色素的主要成分是类黄酮,包括花青素和黄酮醇两类。花青素和黄酮醇的生物合成受到一系列的转录因子和酶基因控制。前人已通过蜡梅花转录组文库和表达谱鉴定了一些关键酶基因。然而,除了CpMYB2外,蜡梅中其他调控花青素和黄酮醇生物合成的转录因子还未被鉴定。本研究利用蜡梅花转录组文库和表达谱的数据筛选得到了与蜡梅花青素合成相关的b HLH类转录因子CpbHLH1和与蜡梅黄酮醇合成相关的MYB类转录因子CpMYB111,并对它们进行了功能解析。获得的主要结果如下:1.CpbHLH1是在双子叶植物中发现的首个抑制花青素合成的IIIf亚组b HLH转录因子。CpbHLH1聚类于b HLH蛋白的IIIf亚组,定位于细胞核。蜡梅花中时空表达分析的结果显示,在蜡梅花发育过程中,CpbHLH1的表达与蜡梅花中花青素生物合成关键基因Cp ANS1的呈负相关。对过量表达CpbHLH1的拟南芥和烟草进行表型鉴定和荧光定量分析,结果显示CpbHLH1抑制了转基因植物花青素的积累和类黄酮合成途径晚期基因的表达。转录活性分析的结果显示,CpbHLH1是转录抑制因子,其转录抑制域位于MIR结构域和b HLH结构域之间。酵母双杂交和双分子荧光互补分析的结果显示,CpbHLH1可以与拟南芥和烟草中促进花青素生物合成的MYB转录因子互作。双荧光素酶分析的结果表明,CpbHLH1不能直接抑制花青素合成相关基因的表达,但是可以通过抑制MYB-b HLH复合体的活性来实现对花青素生物合成的抑制作用。2.CpbHLH1促进毛状体的发生。过量表达CpbHLH1的拟南芥中,拟南芥叶片和茎上的毛状体数量显著增加。在拟南芥中进行CpbHLH1启动子的GUS活性分析,结果显示在拟南芥的地上部分CpbHLH1启动子在毛状体发生的部位有较高的活性。对过量表达CpbHLH1的拟南芥进行荧光定量分析,结果显示CpbHLH1抑制了拟南芥中毛状体发育相关基因GL2、TTG2、CPC和ETC1的表达。酵母双杂交分析的结果显示,CpbHLH1可以与拟南芥中调控毛状体发生的关键转录因子GL1和TTG1相互作用。以上结果说明,CpbHLH1可以促进毛状体发生,但是其作用机制有待进一步阐明。3.CpMYB111可以激活黄酮醇生物合成结构基因的表达,从而促进黄酮醇的生物合成。CpMYB111编码一个定位于细胞核的R2R3-MYB蛋白。在蜡梅中时空表达分析的结果显示,CpMYB111的表达与黄酮醇的生物合成呈正相关。利用农杆菌GV3101介导的植物转化体系,在拟南芥和早花烟草中过量表达CpMYB111,后对转基因植物进行HPLC分析和荧光定量分析,结果显示CpMYB111促进了转基因植物中黄酮醇的积累和黄酮醇生物合成结构基因的表达。转录活性分析的结果显示,CpMYB111是转录激活因子。双荧光素酶分析的结果表明,CpMYB111可以激活蜡梅黄酮醇合成结构基因Cp CHS、Cp CHI和Cp F3H的启动子。以上结果说明,CpMYB111是一个促进黄酮醇生物合成的转录因子,它主要是通过激活黄酮醇合成酶基因的表达从而实现对黄酮醇生物合成的促进作用。本研究分别鉴定了蜡梅转录因子CpbHLH1和CpMYB111的功能,并解析了它们在类黄酮生物合成调控中的作用机制,为蜡梅花色育种提供了理论基础。