Page 145 - 《广西植物》2025年第7期

７ 期 王嘉琪等: 冬枣 ｃＤＮＡ 三框表达文库构建及 ＺｊＲＷＤ４０ 基因上游调控因子的筛选 １ ３ ３ ７

( １. Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ Ｎｏｒｔｈ Ｍｉｎｚｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｙｉｎｃｈｕａｎ ７５００２１ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２. Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｔｅａｍ ｆｏｒ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ
ｏｆ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｆｏｒｅｓｔꎬ Ｙｉｎｃｈｕａｎ ７５００２１ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ３. Ｇａｎｓｕ Ｌｉａｎｃｈｅｎｇ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎａｔｕｒｅ Ｒｅｓｅｒｖｅ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎꎬ Ｌａｎｚｈｏｕ ７３０３３３ꎬ Ｃｈｉｎａ )

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｚｉｚｙｐｈｕｓ ｊｕｊｕｂａ ｃｖ. Ｄｏｎｇｚａｏꎬ ａ ｌａｔｅ￣ｍａｔｕｒｉｎｇ ｆｒｅｓｈ￣ｅａｔｉｎｇ ｊｕｊｕｂｅ ｖａｒｉｅｔｙ ｕｎｉｑｕｅ ｔｏ Ｃｈｉｎａꎬ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｔｅｎｄｅｒ
ｆｌｅｓｈꎬ ａｂｕｎｄａｎｔ ｊｕｉｃｅ ａｎｄ ｍｉｎｉｍａｌ ｒｅｓｉｄｕｅｓ. Ｉｔ ｉｓ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌｌｙ ｒｉｃｈ ｂｕｔ ａｌｓｏ ｈａｓ ｔｈｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｓｅｒｖｉｎｇ ａｓ ａ
ｍｅｄｉｃｉｎａｌ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅꎬ ｍａｋｉｎｇ ｉｔ ｈｉｇｈｌｙ ｐｏｐｕｌａｒ ａｍｏｎｇ ｃｏｎｓｕｍｅｒｓ. ＤＮＡ ｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎꎬ ａｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｅｐｉｇｅｎｅｔｉｃ
ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄꎬ ｐｌａｙｓ ａ ｃｏｒｅ ｒｏｌｅ ｉｎ ｐｌａｎｔｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｆｒｕｉｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ. ＲＷＤ４０ ｐｒｏｔｅｉｎ
ｉｓ ａ ｋｅｙ ｐｒｏｔｅｉｎ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｐａｔｈｗａｙ. Ｉｔ ａｆｆｅｃｔｓ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ ｇｅｎｅｓ
ｂｙ ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ＤＮＡ ｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌꎬ ａｎｄ ｔｈｕｓ ｈａｓ ａ ｐｒｏｆｏｕｎｄ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｆｒｕｉｔｓꎬ ｔｈｅ
ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｌａｖｏｒ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓꎬ ｅｔｃ.ꎬ ｕｌｔｉｍａｔｅｌｙ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｆｒｕｉｔ ｑｕａｌｉｔｙ. Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒｅｖｅａｌ ｗｈｉｃｈ
ｕｐｓｔｒｅａｍ ｐｒｏｔｅｉｎ ｒｅｇｕｌａｔｅｓ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ＲＷＤ４０ ｇｅｎｅ ｒｅｍａｉｎｓ ｕｎｃｌｅａｒꎬ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｔｈｅ ｙｅａｓｔ ｏｎｅ￣ｈｙｂｒｉｄ
ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｔｏ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｉｌｙ ｓｃｒｅｅｎ ｆｏｒ ｕｐｓｔｒｅａｍ ｃａｎｄｉｄａｔｅ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ＺｊＲＷＤ４０ ｇｅｎｅ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ
９ ￣１
ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｔｈｅ ｔｉｔｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ￣ｆｒａｍｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｉｂｒａｒｙ ｏｆ Ｚ. ｊｕｊｕｂａ ｃｖ. Ｄｏｎｇｚａｏ ｃＤＮＡ ｒｅａｃｈｅｄ ４×１０ ＣＦＵｍＬ ꎬ
ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｗａｓ １００％. (２) Ｓｔｒｅｓｓ￣ｄｅｆｅｎｓｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ＡＢＲＥꎬ ＭＢＳꎬ ａｎｄ ＴＧＡＣＧ￣ｍｏｔｉｆ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ
ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｒｏｍｏｔｅｒ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＺｊＲＷＤ４０ ｇｅｎｅ ｆａｍｉｌｙꎬ ａｎｄ ｂａｉｔ ｖｅｃｔｏｒｓ Ｂａｉｔ１￣ＡＢＲＥꎬ Ｂａｉｔ２￣ＭＢＳꎬ ａｎｄ Ｂａｉｔ３￣ＴＧＡＣＧ￣
ｍｏｔｉｆ ｗｅｒｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｂａｉｔ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. (３) Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ｕｐｓｔｒｅａｍ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ ｆａｃｔｏｒｓ
ｔｈｒｏｕｇｈ ｙｅａｓｔ ｏｎｅ￣ｈｙｂｒｉｄ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ Ｂａｉｔ１￣ＡＢＲＥ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ａ ｓｅｌｆ￣ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ. Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ｅｌｅｖｅｎ ｇｅｎｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｗｅｒｅ
ｉｎｉｔｉａｌｌｙ ｒｅｔｒｉｅｖｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ Ｂａｉｔ２￣ＭＢＳ ａｎｄ Ｂａｉｔ３￣ＴＧＡＣＧ￣ｍｏｔｉｆ ｂａｉｔ ｖｅｃｔｏｒｓ. Ａｍｏｎｇ ｔｈｅｍꎬ ｆｉｖｅ ｇｅｎｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｗｅｒｅ
ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｐｌａｎｔ ｓｔｒｅｓｓ￣ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ. Ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｅｎｃｏｄｅｄ ｂｙ ｔｈｅｓｅ ｇｅｎｅｓ ｍｉｇｈｔ ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ
ｏｆ ｔｈｅ ＺｊＲＷＤ４０ ｇｅｎｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ＭＢＳ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ＴＧＡＣＧ￣ｍｏｔｉｆ ｅｌｅｍｅｎｔꎬ ｔｈｕｓ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｉｔｓ ＤＮＡ
ｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ. Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｃｅｒｔａｉｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｂｙ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ＺｊＲＷＤ４０
ｇｅｎｅ ｒｅｇｕｌａｔｅｓ ｔｈｅ ｆｒｕｉｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｚ. ｊｕｊｕｂａ ｃｖ. Ｄｏｎｇｚａｏꎬ ａｎｄ ａｌｓｏ ｌａｙｓ ａ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｒｏｕｇｈｔ￣
ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｏｆ Ｚ. ｊｕｊｕｂａ ｃｖ. Ｄｏｎｇｚａｏ. Ｆｕｔｕｒｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｗｉｌｌ ｆｏｃｕｓ ｏｎ ｕｓｉｎｇ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ
ｉｄｅｎｔｉｆｙ ｔｈｅ ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ ｇｅｎｅｓ ｏｆ ＺｊＲＷＤ４０ꎬ ａｉｍｉｎｇ ｔｏ ｆｕｒｔｈｅｒ ｃｌａｒｉｆｙ ｉｔｓ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｐａｔｈｗａｙ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓ
ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｚ. ｊｕｊｕｂａ ｃｖ. Ｄｏｎｇｚａｏ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｚｉｚｙｐｈｕｓ ｊｕｊｕｂａ ｃｖ. Ｄｏｎｇｚａｏꎬ ＲＷＤ４０ ｇｅｎｅꎬ ｃＤＮＡ ｌｉｂｒａｒｙꎬ ｙｅａｓｔ ｏｎｅ￣ｈｙｂｒｉｄꎬ ｃｉｓ￣ａｃｔｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ

冬枣 ( Ｚｉｚｙｐｈｕｓ ｊｕｊｕｂａ ｃｖ. Ｄｏｎｇｚａｏ) 为 鼠 李 科 响抗旱胁迫的甲基化水平变化最显著的基因是
(Ｒｈａｍｎａｃｅａｅ) 枣属( Ｚｉｚｙｐｈｕｓ Ｍｉｌｌ.) 植 物ꎬ肉 质 细 ＲＷＤ４０ꎬ在水稻中ꎬ敲除 ＲＷＤ４０ 基因的水稻植株
嫩爽脆ꎬ汁多渣少ꎬ是中国特有的晚熟鲜食枣品种 对干旱胁迫更为敏感ꎬ表现出叶片萎蔫早、生长受
(陈爱香ꎬ２０１１)ꎮ 冬枣是一种营养丰富的水果ꎬ也 抑制程度大等现象ꎬ进一步证明了 ＲＷＤ４０ 基因在
是中国最受欢迎的水果之一ꎬ在大约 ６ 万 ｈｍ 的耕 植物应对干旱胁迫中的重要作用( Ｅｒｙｏｎｇ ＆ Ｂｏꎬ
２
８ ２０２２)ꎮ 干旱胁迫通过影响 ＤＮＡ 甲基化水平ꎬ进
地上ꎬ 每 年 生 产 约 ２. ５ × １０ ｋｇ ( Ｈｕａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ
２０２３)ꎮ 冬枣从开花到果实成熟大约需要 ３.５ 个 而影响了其遗传性状的改变ꎬ使果实品质等产生
月ꎬ根据冬枣果皮颜色的变化可将其分为 ３ 个阶 了差异(张春玉ꎬ２０１３)ꎮ 但是ꎬ在冬枣中具体哪些
段ꎬ即白熟期、半红期和全红期ꎮ 枣果风味品质的 上游因子调控 ＲＷＤ４０ 基因响应干旱等胁迫尚不

形成主要受水分、光照和温度等环境因素的影响ꎬ 明确ꎬ因此探究 ＲＷＤ４０ 的分子调节机制对冬枣抗
然而干旱胁迫严重影响果实品质和产量ꎬ在冬枣 旱育种有重要意义ꎮ
果实成熟过程中ꎬ冬枣花期遇干旱则坐果率显著 在拟南芥中ꎬＲＷＤ４０ 蛋白能够作为中间体与
下降ꎬ幼果期遭遇干旱则果实变小ꎬ生长后期遭遇 ＲＯＳ１ 去 甲 基 化 酶 和 ＲＭＢ１ 或 ＲＨＤ１ 结 合 成 为
干旱则品质降低ꎮ 干旱胁迫下ꎬ植物需要快速调 ＷＤ４０ 复合体ꎬ调节去甲基化( Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１ꎻ王
整自身的基因表达模式以适应环境变化ꎬＤＮＡ 甲 惠冉等ꎬ２０２４ａ)ꎬ因此 ＲＷＤ４０ 基因可通过形成复
基化作为一种重要的表观遗传修饰方式ꎬ在调控 合体参与植物 ＤＮＡ 主动去甲基化过程ꎬ进而影响
基因表达中发挥着关键作用ꎮ 已有研究表明ꎬ影 植物在干旱胁迫下的 ＤＮＡ 甲基化状态ꎮ 近年来ꎬ