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杨梅(Myrica rubra Sieb. et. Zucc.)是我国南方特色果树,花青苷是其成熟果实中红色色素的主要成分,因此是果实重要品质性状之一。前人研究表明,植物花青苷生物合成受MYB、bHLH和WD40转录因子调控,在杨梅上,本研究小组先前分离鉴别了调控花青苷生物合成的MrMYBl,本研究分离鉴别了bHLH和WD40,并就MYB-bHLH-WD40转录复合体对杨梅花青苷生物合成的调控以及光照对MYB-bHLH调控花青苷合成的影响开展了研究,主要结果如下。1、获得了调控杨梅花青苷生物合成的bHLH成员。应用聚类分析和序列比对等手段自杨梅RNA-Seq数据库的117个bHLH成员中确定了两个调控花青苷生物合成的候选成员,命名为MrbHLHl和MrbHLH2;两者在杨梅果实成熟进程中、不同品种成熟果实中及不同组织材料中稳定表达,其中MrbHLH1与果实成熟进程中花青苷的积累存在良好的正相关；应用烟草瞬时表达分析,发现仅MrbHLH1与MrMYB1协同表达时才能增强拟南芥花青苷生物合成关键基因——二氢黄烷酮还原酶编码基因(AtDFR)启动子的活性,并诱导烟草叶片花青苷积累,而MrbHLH2不具有此功能。2、获得了调控杨梅花青苷生物合成的WD40成员。应用聚类分析和序列比对等手段自杨梅RNA-Seq数据库的60个WD40成员中确定了两个调控花青苷生物合成的候选成员,命名MrWD40-1和MrWD40-2; MrWD40-1的转录丰度在果实成熟进程中、不同品种成熟果实中及不同组织材料中均与花青苷生物合成呈良好正相关,尽管MrWD40-2的表达量高于MrWD40-1,但是其与花青苷积累的相关性较弱；进一步研究发现,MrWD40-1可增强MrbHLH1-MrMYB1调控AtDFR启动子活性和诱导烟草叶片花青苷积累的功效,而MrWD40-2不具有此功能。3、阐述了MrMYB1-MrbHLH1-MrWD40-1转录复合体调控杨梅花青苷生物合成的机制。首先,转录复合体各成员对花青苷生物合成的调控具有协同增强效应：在杨梅果实上,瞬时表达MrMYB1-MrbHLH1可促使花青苷积累,且强于单一转录因子的表达；35S::MrbHLHl转基因烟草植株花瓣花青苷积累增强,35S::MrMYB1的花瓣和花药中花青苷积累增强,而同时过量表达MrMYB1和MrbHLH1的植株全株花青苷生物合成均被显著诱导；同时,研究表明,光照是MrMYB1-MrbHLH1转录复合体调控花青苷生物合成必需的因子之一,过量表达MrMYB1-MrbHLHl的烟草植株叶片在正常光照条件下可积累大量花青苷,然而在遮光处理时,其花青苷积累被显著抑制。其次,MBW转录复合体选择性调控杨梅5个花青苷合成基因启动子活性：双荧光素酶瞬时表达分析结果显示,当MrMYB1和MrbHLH1同时过量表达时,MrCHI、MrF3’H、MrDFRl、MrANS和MrUFGT启动子活性受到强烈诱导；MrWD40-1可增强这一诱导效应；此外,光照是该诱导进程中必需的环境因子之一。最后,对MBW转录复合体各成员间的物理互作进行了分析,发现MrWD40-1-BD既可与MrMYB1-AD发生互作,又可与MrbHLH1-AD发生互作,而且MrbHLH1-BD与MrMYB1-AD同样存在强烈的互作效应,从而协同调控杨梅花青苷生物合成。