Page 169 - 《广西植物》2025年第3期
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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 ９
２.５ ＰｗＤＲＥＢ２ｓ 候选基因响应干热复合胁迫的表 的拷贝数通常存在差异ꎬ并随着基因复制过程表现
达模式 出新功能化和亚功能化(Ｒａｓｈｉｄ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１２)ꎮ 植物
基于 ｓｑＲＴ￣ＰＣＲ 分析结果ꎬ选择了同时受渗透 进化过程中常发生多倍化事件ꎬ 如杨树 ( Ｐｏｐｕｌｕｓ
与热激双重诱导的 ＰｗＤＲＥＢ２Ａ / ２ＡＬ１ / ２ＡＬ２ / ２Ｄ 基 ｔｏｍｅｎｔｏｓａ)曾经历了全基因组复制事件ꎬ伴随多个染
因ꎬ利用 ｑＲＴ￣ＰＣＲ 进一步分析了其在对照、单一干 色体的节段性复制、 串联重复及转座事件ꎬ 其中
旱、单一热激和干旱－热激复合胁迫处理中的转录 ＰｔｒＤＲＥＢｓ 基因在串联或多节段性复制后会被优先
调控情况ꎮ 结果表明ꎬ在液体培养的根状茎样品 保留(Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３)ꎮ 针对 ＮＣＢＩ 网站已公布的
中ꎬ与对照组(ＣＫ１) 相比ꎬＰｗＤＲＥＢ２Ａ / ２ＡＬ１ / ２ＡＬ２ / ３ 种报春苣苔属植物的基因组数据库ꎬ在怀集报春
２Ｄ 基因在模拟干旱组( Ｄ１)、热激组( Ｈ１) 及模拟 苣苔、牛耳朵及报春苣苔中均发现 ９ 个 ＤＲＥＢ２ｓ 基
干旱－热激复合组( ＤＨ１) 的表达量显著较高ꎬ４ 个 因ꎮ 其中ꎬＤＲＥＢ２Ａ 与 ＤＲＥＢ２ＡＬ２ 基因、ＤＲＥＢ２ＡＬ１
候选 基 因 分 别 在 ＤＨ１ 组 ( ３. ３ 倍)、 Ｄ１ 组 ( １５. ３ 与 ＤＲＥＢ２ＤＬ 基因分别位于同一染色体上的不同位
倍)、Ｈ１ 组(６.６ 倍) 与 Ｄ１ 组(４.０ 倍) 中的表达量 置ꎬ说明 ＤＲＥＢ２ｓ 基因在进化过程中可能经历了多
水平最高ꎻ然而在相同培养条件下的肉质叶样品 个染色体的节段性复制事件ꎮ 文采报春苣苔尚无
中ꎬ与 ＣＫ１ 组 相 比ꎬ ＰｗＤＲＥＢ２ＡＬ２ 基 因 在 Ｄ１ 组 基因组的报道ꎬ本研究基于干热胁迫的转录组数
(２.４ 倍)、Ｈ１ 组(１１.２ 倍) 与 ＤＨ１ 组(１４.３ 倍) 中 据ꎬ通过 ＰＣＲ 扩增获得了 ８ 个 ＰｗＤＲＥＢ２ｓ 基因ꎬ经
的表达量显著升高ꎬＰｗＤＲＥＢ２Ａ / ２ＡＬ１ 基因在 Ｈ１ 序列比 对 和 聚 类 分 析ꎬ 推 测 文 采 报 春 苣 苔 中 的
组(３.１ 倍 / ５.５ 倍)与 ＤＨ１ 组(３.４ 倍 / ７.９ 倍) 中表 ＰｗＤＲＥＢ２Ａ 与 ＰｗＤＲＥＢ２ＡＬ２ 基因、ＰｗＤＲＥＢ２ＡＬ１ 与
达量显著升高ꎬＰｗＤＲＥＢ２Ｄ 基因在 ４ 组中的表达 ＰｗＤＲＥＢ２ＤＬ 基因可能也分别来源于多个染色体的
量无显著性差异(图 ５:Ａ)ꎮ 在土壤栽培的肉质叶 节段性复制事件ꎮ
样品中ꎬ与对照组(ＣＫ２)相比ꎬ除 ＰｗＤＲＥＢ２Ｄ 基因 ３.２ ＰｗＤＲＥＢ２ｓ 转录因子不同成员之间保守基序
无显著性差异以外ꎬＰｗＤＲＥＢ２Ａ / ２ＡＬ１ / ２ＡＬ２ 基因 的差异
在自然干旱组( Ｄ２)、热激组( Ｈ２) 与自然干旱－热 Ａ￣２ 亚组亚型 １ 的所有成员中均存在 ＣＭＩＶ￣１ 组
激复合组( ＤＨ２) 中的表达量均显著升高ꎬ并且上 分和 ＣＭＩＶ￣２ 组分ꎬ并且部分成员如 ＡｔＤＲＥＢ２Ａ/ ２Ｃ、
述 ３ 个基因分别在 Ｈ２ 组(６.９ 倍)、ＤＨ２ 组(２０６.０ ＯｓＤＲＥＢ２Ｂ 和 ＺｍＤＲＥＢ２Ａ 等在 Ｃ 端还存在 ＣＭＩＶ￣
倍)与 ＤＨ２ 组(１６１.６ 倍) 中的表达量最高( 图 ５: ３ 组 分 ( Ｓａｋｕｍａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００６ａ )ꎮ ＰｗＤＲＥＢ２Ａ /
Ｂ)ꎮ 综上所述ꎬ液体培养的根状茎及土壤栽培的 ２ＡＬ１ / ２ＡＬ２ 转录因子被归入亚型 １ꎬ其 ＣＭＩＶ￣１ 组
肉质叶样品中ꎬ与对照组相比ꎬＰｗＤＲＥＢ２Ａ / ２ＡＬ１ / 分的左翼序列和 ＣＭＩＶ￣２ 组分均含 ＮＬＳ 基序ꎬ能够
２ＡＬ２ 基因在单一干旱和热激处理下的表达量均显 强烈或中度应答低温、热激、渗透、高盐及氧化胁
著升高ꎬ表明上述 ３ 个基因可能具有干旱与高温 迫 处 理ꎮ 序 列 长 度 较 短 的 亚 型 ２ 成 员ꎬ 如
应答的双重功能ꎬ而 ＰｗＤＲＥＢ２Ｄ 基因对干热胁迫 ＡｔＤＲＥＢ２Ｅ / ２Ｈꎬ通常 Ｃ 端转录激活域也较短ꎬ有报
的应答具有组织特异性ꎬ可能仅在根状茎中发挥 道表明它们或者不响应胁迫ꎬ或者对胁迫应答但
调控作用ꎮ 尤 为 重 要 的 是ꎬ在 土 壤 栽 培 条 件 下ꎬ 没有转录激活活性(Ｓａｋｕｍａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００２ꎻＭａｔｓｕｋｕｒａ
ＰｗＤＲＥＢ２ＡＬ１ / ２ＡＬ２ 基因在 ＤＨ２ 组中的表达量上 ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１０)ꎮ 与之类似ꎬＰｗＤＲＥＢ２Ｄ / ２ＤＬ 可能是
调 倍 数 显 著 高 于 Ｄ２ 组 及 Ｈ２ 组ꎬ 说 明 被缩短的蛋白ꎬ仅含 ＣＭＩＶ￣１ 组分ꎬ缺乏 ＣＭＩＶ￣３ 组
ＰｗＤＲＥＢ２ＡＬ１ / ２ＡＬ２ 基因既可以分别受自然干旱 分ꎮ ＰｗＤＲＥＢ２Ｄ 的 Ｎ 端也包含 １ 个非典型 ＮＬＳ 基
和热激胁迫的单独诱导ꎬ也可以受到其交叉诱导ꎮ 序ꎬ 能 被 胁 迫 中 度 或 轻 度 诱 导ꎮ 亚 型 ３ 成 员
ＰｗＤＲＥＢ２Ｆ 仅含 ＣＭＩＶ￣１ 组分ꎬ但只能轻微或不应
３ 讨论与结论 答 逆 境 胁 迫ꎮ ＰｗＤＲＥＢ２ＥＬ１ / ２ＥＬ２ 仅 含 ＣＭＩＶ￣３
组分ꎬ 与 ＲＡＰ２. ４ 同 处 于 Ａ￣６ 亚 组ꎮ 拟 南 芥
３.１ 苦苣苔亚科植物中 ＤＲＥＢ２ｓ 转录因子的进化特征 ＲＡＰ２.４ａ / ｂ 的表达受高温、高盐与干旱胁迫的上
在拟南芥、大豆以及水稻基因组数据库中分别 调ꎬ并能激活下游基因的表达( Ｌｉｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００８ꎻ
鉴定到了 ８ 个、２１ 个和 ５ 个 ＤＲＥＢ２ 转录因子成员 Ｒａｅꎬ ２０１０)ꎮ 构树 ＢｐＤＲＥＢ２ 基因的编码蛋白也
(Ｍｉｚｏｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３)ꎮ 在不同物种中ꎬ同一家族基因 属于 Ａ￣６ 亚组ꎬ 能被干旱和高盐胁迫强烈诱导ꎬ但
