玫瑰(Rosa rugosa)作为重要的经济作物,因花香的芳香物质和药用化学成分(如花青素和黄酮类化合物)而被广泛栽培于香料和制药产业,尤其在东亚地区贡献显著的经济价值。然而,其栽培多采用露天模式,使其在气候变化背景下极易受干旱胁迫影响。干旱不仅导致叶片萎蔫、光合效率下降和植株死亡,还引发高达30%的产量损失,严重威胁产业的可持续性。尽管玫瑰的这一脆弱性已被广泛认知,但控制其抗旱响应的分子通路尚未完全阐明,这限制了遗传改良策略的开发,亟需解析其深层机制以提高抗逆性。
植物在干旱胁迫下演化出复杂的分子级联反应,涉及生理调节(如气孔关闭和抗氧化酶增强)及信号传导途径。核心调控层由转录因子主导,其中R2R3-MYB家族通过激活胁迫响应基因(如ABF)在ABA信号通路中发挥关键作用,促进渗透调节和保护性代谢物的积累。同时,表观遗传修饰(如组蛋白甲基化)通过动态改变染色质开放性,调控逆境基因的表达;例如,JMJ组蛋白去甲基酶家族成员能去除H3K27me3标记以解除基因抑制。在拟南芥中,MYB2与JMJ12的协同作用已被证实影响抗旱性,但这类机制在木本经济作物中研究匮乏。
在玫瑰中,MYB转录因子和表观调控因子的功能性角色尚属空白。前期研究暗示ABA通路在玫瑰干旱响应中的核心性,但未明确R2R3-MYB基因的具体功能及与表观修饰器的互作。因此,该研究旨在填补这一知识缺口:通过系统筛选玫瑰基因组鉴定R2R3-MYB成员,聚焦RrMYB2可能通过JMJ12介导的表观重编程抑制ABA受体抑制剂PP2Cs,从而阐明一条新颖的转录-表观调控轴,为玫瑰抗旱育种提供分子靶点。