Page 163 - 《广西植物》2025年第3期

３ 期 刘宝骏等: 文采报春苣苔 ＰｗＤＲＥＢ２ｓ 基因的克隆与表达分析 ５ ４ ３

( Ｇｕａｎｇｘｉ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ Ｅｃｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｋａｒｓｔ Ｔｅｒｒａｉｎꎬ Ｇｕａｎｇｘｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｂｏｔａｎｙꎬ Ｇｕａｎｇｘｉ
Ｚｈｕａｎｇ Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｒｅｇｉｏｎ ａｎｄ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｇｕｉｌｉｎ ５４１００６ꎬ Ｇｕａｎｇｘｉꎬ Ｃｈｉｎａ )

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ ２ (ＤＲＥＢ２) ｉｓ ａ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒꎬ ｗｈｉｃｈ ｐｌａｙｓ ａ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ
ｒｏｌｅ ｔｏ ｄｒｏｕｇｈｔꎬ ｈｉｇｈ ｓａｌｉｎｉｔｙ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｉｎ ｍｏｄｅｌ ｐｌａｎｔｓ. Ｈｏｗｅｖｅｒꎬ ｉｔ ｉｓ ｓｔｉｌｌ ｕｎｃｌｅａｒ ｆｏｒ ｔｈｅ
ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ＤＲＥＢ２ ｇｅｎｅｓ ｉｎ Ｐｒｉｍｕｌｉｎａ ｗｅｎｔｓａｉｉꎬ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａｄａｐｔｅｄ ｔｏ ｌｉｍｅｓｔｏｎｅ ｋａｒｓｔ ｈａｂｉｔａｔｓ ｗｉｔｈ ｄｒｏｕｇｈｔ￣ｈｉｇｈ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ. ＤＲＥＢ２ ｈｏｍｏｌｏｇｏｕｓ ｇｅｎｅｓ ｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｔｏ ｄｕａｌ ｓｔｒｅｓｓｅｓ ｏｆ ｄｒｏｕｇｈｔ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅꎬ ｗｅｒｅ
ｓｃｒｅｅｎｅｄ ｉｎ Ｐ. ｗｅｎｔｓａｉｉ. Ｉｔ ｃｏｕｌｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｎｅｗ ｇｅｎｅ ｐｏｏｌ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｒｅａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｇｅｒｍｐｌａｓｍ ｉｎ Ｇｅｓｎｅｒｉａｃｅａｅ. Ｉｎ ｔｈｉｓ
ｓｔｕｄｙꎬ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｐｒｉｍｅｒｓ ｗｅｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ Ｐ. ｗｅｎｔｓａｉｉ ｆｉｒｓｔｌｙꎬ ｇＤＮＡ ａｎｄ ｃＤＮＡ ｗｅｒｅ
ｕｓｅｄ ａｓ ｔｅｍｐｌａｔｅｓ ｔｏ ｉｓｏｌａｔｅ ＰｗＤＲＥＢ２ ｇｅｎｅｓ. Ｔｈｅｎꎬ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓꎬ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ａｎｄ ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ
ｍｏｔｉｆｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ ｍｅｔｈｏｄｓ. Ａｓ ｗｅｌｌꎬ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｆ ＰｗＤＲＥＢ２ｓ ｇｅｎｅｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ
ｓｅｍｉ￣ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｒｅｖｅｒｓｅ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ＰＣＲ (ｓｑＲＴ￣ＰＣＲ) ｗｉｔｈ ｓｉｎｇｌｅ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｓｕｃｈ ａｓ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅꎬ ｈｅａｔ ｓｈｏｃｋꎬ
ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｄｒｏｕｇｈｔ (ｏｓｍｏｓｉｓ)ꎬ ｈｉｇｈ ｓａｌｉｎｉｔｙꎬ ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ＡＢＡ ａｎｄ ｏｘｉｄａｔｉｏｎꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｆｉｎａｌｌｙꎬ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ
ｄｅｓｉｇｎａｔｅｄ ｍｅｍｂｅｒｓꎬ ｗｈｉｃｈ ｃｏｕｌｄ ｒｅｓｐｏｎｄ ｔｏ ｓｉｎｇｌｅ ｓｔｒｅｓｓｅｓ ａｎｄ ｄｒｏｕｇｈｔ￣ｈｅａｔ ｓｈｏｃｋ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｓｔｒｅｓｓｅｓꎬ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ
ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｒｏｕｇｈｔ￣ｈｅａｔ ｓｈｏｃｋ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｂｙ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｒｅａｌ￣ｔｉｍｅ ＰＣＲ (ｑＲＴ￣ＰＣＲ). Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１)
Ｅｉｇｈｔ ｉｎｔｒｏｎ￣ｌａｃｋｉｎｇ ＰｗＤＲＥＢ２ｓ ｇｅｎｅｓ ｗｅｒｅ ｉｓｏｌａｔｅｄꎬ ｔｈｅｙ ｃｏｕｌｄ ｅｎｃｏｄｅ １９８－３８６ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓꎬ ｗｈｉｃｈ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｓｅｖｅｒａｌ
ｔｙｐｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｒｅｇｉｏｎｓ ｓｕｃｈ ａｓ ＡＰ２/ ＥＲＦ ｄｏｍａｉｎꎬ ｎｕｃｌｅａｒ ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ ｏｒ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｄｏｍａｉｎꎬ
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙꎻ (２) Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓꎬ ｓｕｃｈ ａｓ ＰｗＤＲＥＢ２Ａ/ ２ＡＬ１/ ２ＡＬ２ꎬ ＰｗＤＲＥＢ２Ｄ/ ２ＤＬ ａｎｄ ＰｗＤＲＥＢ２Ｆ ｗｅｒｅ
ｃｌａｓｓｉｆｉｅｄ ｉｎｔｏ ｓｕｂｔｙｐｅ １ꎬ ｓｕｂｔｙｐｅ ２ ａｎｄ ｓｕｂｔｙｐｅ ３ ｏｆ Ａ￣２ ｓｕｂｇｒｏｕｐꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙꎬ ｗｈｉｌｅ ＰｗＤＲＥＢ２ＥＬ１/ ２ＥＬ２ ｗｅｒｅ
ｃｌａｓｓｉｆｉｅｄ ｉｎｔｏ Ａ￣６ ｓｕｂｇｒｏｕｐꎻ (３) Ｓｅｍｉ￣ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ＲＴ￣ＰＣＲ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ＰｗＤＲＥＢ２ｓ
ｇｅｎｅｓ ｗｅｒｅ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ ｓｔｒｅｓｓｅｓꎬ ａｍｏｎｇ ｗｈｉｃｈ ＰｗＤＲＥＢ２Ａ/ ２ＡＬ１/ ２ＡＬ２/ ２Ｄ ｇｅｎｅｓ ｃｏｕｌｄ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ
ｒｅｓｐｏｎｄ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｄｒｏｕｇｈｔ ａｎｄ ｈｅａｔ ｓｈｏｃｋꎻ (４) ｑＲＴ￣ＰＣＲ ｒｅｓｕｌｔｓ ｒｅｖｅａｌｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ＰｗＤＲＥＢ２Ｄ ｇｅｎｅꎬ ｗｈｉｃｈ ｗａｓ
ｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｔｏ ｄｒｏｕｇｈｔ￣ｈｅａｔ ｓｈｏｃｋ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｓｔｒｅｓｓｅｓꎬ ｗａｓ ｔｉｓｓｕｅ￣ｓｐｅｃｉｆｉｃꎬ ｉｔ ｃｏｕｌｄ ｏｎｌｙ ｂｅ ｓｔｒｏｎｇｌｙ ｉｎｄｕｃｅｄ ｉｎ
ｒｈｉｚｏｍｅｓ. Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｍｏｃｋ ｇｒｏｕｐꎬ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｏｆ ＰｗＤＲＥＢ２Ａ/ ２ＡＬ１/ ２ＡＬ２ ｇｅｎｅｓ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ
ｅｎｈａｎｃｅｄ ｕｎｄｅｒ ｎａｔｕｒａｌ ｄｒｏｕｇｈｔ￣ｈｅａｔ ｓｈｏｃｋ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｓｔｒｅｓｓｅｓ ｗｉｔｈ ｓｏｉｌ ｍａｔｒｉｘꎬ ｅｘｃｅｐｔ ｆｏｒ ＰｗＤＲＥＢ２Ｄ ｇｅｎｅ. Ｈｏｗｅｖｅｒꎬ
ｗｈｅｎ ｉｔ ｗａｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ ｓｔｒｅｓｓ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｄｒｏｕｇｈｔ ａｎｄ ｈｅａｔ ｓｈｏｃｋꎬ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ＰｗＤＲＥＢ２ＡＬ１/
２ＡＬ２ ｇｅｎｅｓ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｎａｔｕｒａｌ ｄｒｏｕｇｈｔ￣ｈｅａｔ ｓｈｏｃｋ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｓｔｒｅｓｓｅｓ. Ｉｎ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎꎬ ＰｗＤＲＥＢ２ＡＬ１/
２ＡＬ２ ｇｅｎｅｓ ｍａｙ ｐｌａｙ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ ｒｏｌｅ ｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｄｕａｌ ｓｔｒｅｓｓｅｓ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｄｒｏｕｇｈｔ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎ
Ｐ. ｗｅｎｔｓａｉｉ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｐｒｉｍｕｌｉｎａ ｗｅｎｔｓａｉｉꎬ ＤＲＥＢ２ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒꎬ ｆｌｅｓｈｙ ｌｅａｆꎬ ｄｒｏｕｇｈｔ￣ｈｅａｔ ｓｈｏｃｋ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｓｔｒｅｓｓｅｓꎬ
ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎ

随着全球沙漠化、气候变暖进程的加快ꎬ干旱 典型结构特征包含 ＤＮＡ 结合结构 域、转 录 调 控
与高温对植物生长发育造成的不利影响日益显 区、寡聚化位点及核定位信号( ｎｕｃｌｅａｒ ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ
著ꎮ 许多植物进化出了一系列适应干热胁迫的特 ｓｉｇｎａｌꎬ ＮＬＳ ) 等 ( Ｌａｔａ ＆ Ｐｒａｓａｄꎬ ２０１１ )ꎮ 基 于
定机 制ꎬ 以 在 恶 劣 的 环 境 中 生 存 和 维 持 生 长 ＡＰ２ / ＥＲＦ 结构域的相似性ꎬＤＲＥＢ 转录因子可进
(Ｃｒａｍｅｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１１)ꎬ揭示植物适应干热环境的 一步分为 ６ 个亚组ꎬ分别命名为 Ａ１－Ａ６ꎮ 其中ꎬＡ１
遗传基础ꎬ对增强植物抗性与制定种质资源保护 与 Ａ２ 亚组成员能在 ＡＢＡ 不依赖途径中发挥作
策略至关重要ꎮ 目前ꎬ与单独干旱或高温胁迫应 用ꎬ而 Ａ３－Ａ６ 亚组成员胁迫应答受 ＡＢＡ 依赖途径
答相关的分子机制已有大量报道ꎬ但对干旱和高 的调控( Ｓａｋｕｍａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００２)ꎮ Ａ￣１ 与 Ａ￣４ 亚组、
温 胁 迫 联 合 响 应 的 研 究 则 相 对 较 少ꎮ ＤＲＥＢ Ａ￣２ 与 Ａ￣３ 亚组分别享有共同的保守结构域ꎬ表明
(ｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ) 转 它们可能有共同的起源(Ｎａｋａｎｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００６)ꎮ Ａ￣
录因子隶属于 ＡＰ２ / ＥＲＦ 家族 ＤＲＥＢ 亚族ꎬ被认为 ２ 亚组成员又称 ＤＲＥＢ２ 转录因子ꎬ在响应脱水与
能够广泛参与植物对非生物胁迫的应答调控ꎬ其 热胁迫中尤为重要( Ｘｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１１)ꎮ 该亚组又