花色是牡丹（Paeonia suffruticosa Andr.）最重要的观赏性状，中国传统品种的牡丹花色多为白色、紫红色、粉色等颜色，黄色系的牡丹品种稀少。滇牡丹（Paeonia delavayi Franch.）是芍药科（Paeoniaceae）芍药属（Paeonia）牡丹组（Section Moutan DC.）肉质花盘亚组（Delavayanae）的落叶亚灌木。滇牡丹中的黄色花类群是十分重要的育种资源，法国和美国的育种专家用中国滇牡丹中的黄花类群开展远缘杂交，育出了当前流行的“金阁”、“金晃”、“海黄”等黄色花品种[1]。滇牡丹花色纯黄，但花朵较小，单瓣，花头下垂，在中原地区引种极难成功；中原牡丹与滇牡丹属于不同亚组，杂交有一定难度，目前杂交育出的黄色品种较少，且花头下垂[2]。迄今为止，传统的杂交育种手段未能高效地培育出人们理想中的色彩明亮纯正的黄色牡丹品种。了解滇牡丹黄色产生的分子机制对定向育种十分重要。

周琳等对滇牡丹黄色花的色素组成进行分析，认为主要为查尔酮苷/黄酮苷和黄酮醇苷的混合物，包括查尔酮苷类中的异杞柳苷及山奈酚苷、槲皮素苷、异鼠李素苷、金圣草黄素苷和芹菜素苷等[3]。类黄酮的生物合成始于1分子的4-香豆酰-辅酶A（coumaroyl-CoA）和3分子的丙二酰-辅酶A（malonyl-CoA）被查尔酮合成酶(chalcone synthase，CHS)催化形成四羟基查尔酮（2′,4′,6′,4-tetrahyroxychalcone，THC），为类黄酮合成提供了基本碳骨架。THC作为重要的中间产物在不同酶的催化下进入不同的代谢途径，生成不同的物质。THC在查尔酮2′葡糖基转移酶（chalcone 2′-glucosyltransferases，THC2’GT）的作用下生成在液泡中稳定存在的异杞柳苷（isosalipurposide，ISP，黄色），这也是黄色花牡丹中的重要显色物质。THC在查尔酮异构酶（chalcone isomerase，CHI）的作用下生成柚皮素（naringenin，黄色），是花青素、黄酮及黄酮醇生物合成的前体物质。柚皮素由黄烷酮3-羟基化酶（flavanone 3-hydroxylase，F3H）催化生成各类花青素苷的必要前体物质二氢山萘酚（dihydrokaempferol，DHK），再由黄酮醇合成酶（flavonol synthase，FLS）催化合成山奈酚（kaempferol，浅黄色）和槲皮素（quercetin，浅黄色）[4-9]。

通过对拟南芥（Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.）、金鱼草（Antirrhinum majus L.）、玉米（Zea mays L.）、矮牵牛（Petunia hybrida (J. D. Hooker) Vilmorin）等模式植物类黄酮生物合成途径的深入研究发现，类黄酮合成途径的分子调控网络主要由结构基因（structural genes）和调节基因（regulatory genes）共同调控完成[10-12]。其中，MYB转录因子家族是植物中最大的转录因子家族[13]。MYB转录因子在N端都有一段保守的MYB结构域，是DNA的结合区（DNA-binding domain）。MYB转录因子的C端有一个转录激活区（transcription activation domain），通过折叠成双亲性的螺旋结构从而激活转录[14-15]。根据MYB转录因子N端R结构（R1、R2、R3）的个数，可以将MYB转录因子大致分为R1/R2-MYB、R2R3-MYB、R1R2R3-MYB三个亚类，其中R2R3-MYB是植物中数目最多的一类，它们主要参与细胞分化、激素应答、次生代谢、环境胁迫以及抵御病虫害，而且能够调控植物花青素的生物合成[16]。

调控类黄酮合成途径的MYB基因已从多种植物中分离出来，并对它们的功能进行了广泛研究。Kobayashi等从四倍体巨峰葡萄（Vitis labruscana Kyoho）中分离出MybA基因，通过调控UFGT基因参与葡萄花青素苷合成的调控[17]。Espley等从苹果（Malus × domestica Borkh）中分离出MdMYB10基因，它在同源和异源系统中都能诱导花青素的积累，而且与MdbHLH3和MdbHLH33这2个bHLH蛋白共表达[18]。Chiou等发现，文心兰（Oncidium spp.）OgMYB1可以激活黄色唇瓣中的OgCHI和OgDFR的转录而诱导花青素的形成[19]。Feng等在亚洲梨品种（Pyrus pyrifolia cv. ‘Aoguan’）中分离到1个R2R3-MYB转录因子基因PyMYB10，证实在其成熟果实中，果皮中PyMYB10的转录量与花青素合成途径中的PyCHS、PyCHI、PyF3H等基因以及花青素的合成量呈正相关[20]。Yamagishi等从亚洲百合(Lilium ‘Montreux’)中分离出2个R2R3-MYB转录因子LhMYB6和LhMYB12，对其花青素合成具有正调节作用，并决定了花青素在特定器官和组织中积累[21]。Tian等研究发现，红叶海棠（Malus ‘Flame’）中的McMYB10通过对海棠中McF3'H的正调控在海棠红叶着色中起着重要作用[22]。Tuan等研究证明，桃（Prunus persica L.）中的PpMYB10.1是红皮桃花青素积累的主要调节因子，并具有活化作用[23]。Shi等从茄子（Solanum melongena L.）中分离出1个R2R3-MYB，命名为SmMYB75，过表达SmMYB75后发现，导致花青素积累量增加，愈伤组织颜色由青变紫[24]。MYB转录因子也并非都是激活子，也有一部分MYB转录因子起负调控作用。Colanero等从番茄(Solanum lycopersicum L.)中获得了1个R3-MYB蛋白的突变基因，当其过度表达时，这种蛋白通过负面干扰由内源性MBW复合物介导的花青素生物合成途径的激活，抑制了番茄幼苗和植株中的花青素生成[25]。Gates等从悬铃果属（Iochroma spp.）中发现1个新的R3-MYB转录因子等位基因与花色变异密切相关，命名为MYBL1，是一种MYB的转录抑制因子，该基因的高表达与花青素代谢途径上F3′5′H、DFR、ANS基因下调有关[26]。Deng等在香蕉（Musa spp.）中发现1个R2R3-MYB转录因子MaMYB4，可以跟CHS、ANS、DFR、bHLH的启动子结合，从而抑制它们的表达，使花青素的积累量变少[27]。

MYB转录因子在滇牡丹类黄酮生物合成途径中的作用未曾被报道过，本研究基于滇牡丹花瓣的转录组数据，对滇牡丹MYB家族进行了成员鉴定及分类。在分类得到的MYB转录因子中，依据系统进化树、同源序列比对、基因差异表达筛选到1个R2R3 MYB转录因子PdMYB2可能在类黄酮生物合成途径中发挥了重要作用。本研究利用亚细胞定位、实时荧光定量PCR、瞬时过表达、转基因烟草及液相色谱串联质谱等方法对其进行了功能验证，为进一步深入分析PdMYB2的功能和调控机制奠定了基础，并为牡丹花色分子育种提供了候选基因。