Page 117 - 《广西植物》2026年第3期

３ 期 黄明慧等: 钩藤钩发育相关 ＳＥＰＡＬＬＡＴＡ￣ｌｉｋｅ 基因的克隆与表达分析 ４ ９ ３

( １. Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｙꎬ Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅꎬ Ｇｕｉｙａｎｇ ５５００２５ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２. Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ
Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅꎬ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｙｕｎｆｕ ５２７３２５ꎬ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇꎬ Ｃｈｉｎａ )

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｈｅ ｈｏｏｋ ｉｓ ａ ｄｉｓｔｉｎｃｔｉｖｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｄｉｃｉｎａｌ ｐｌａｎｔ Ｕｎｃａｒｉａ ｒｈｙｎｃｈｏｐｈｙｌｌａꎬ ａｎｄ ｓｅｒｖｅｓ ａｓ ｉｔｓ ｐｒｉｍａｒｙ
ｍｅｄｉｃｉｎａｌ ｐａｒｔ. Ａｌｔｈｏｕｇｈ ｔｈｅ ｈｏｏｋ ａｎｄ ｉｎｆｌｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ａｒｅ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｔｏ ｂｅ ｈｏｍｏｌｏｇｏｕｓ ｏｒｇａｎｓꎬ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ
ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｔｈｅ ｈｏｏｋ ｒｅｍａｉｎｓ ｕｎｃｌｅａｒ. Ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｔｈｅ ｈｏｏｋꎬ ｔｈｉｓ
ｓｔｕｄｙ ｃｌｏｎｅｄ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｃｏｄｉｎｇ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ＳＥＰＡＬＬＡＴＡ ( ＳＥＰ)￣ｌｉｋｅ ｇｅｎｅｓꎬ ｂｅｌｏｎｇｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ＭＡＤＳ￣ｂｏｘ
ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ ｆａｍｉｌｙꎬ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＲＴ￣ＰＣＲ ａｎｄ ＲＡＣＥ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ. Ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ＳＥＰ￣ｌｉｋｅ ｇｅｎｅｓ ｗｅｒｅ
ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｉｌｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎꎬ ｓｕｂｃｅｌｌｕｌａｒ ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎꎬ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ａｓｓａｙｓꎬ
ａｎｄ ＲＴ￣ｑＰＣＲ ｍｅｔｈｏｄｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｔｈｅ ｆｕｌｌ￣ｌｅｎｇｔｈ ｃＤＮＡ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｇｅｎｅｓꎬ ＵｒＳＥＰ１ꎬ ＵｒＳＥＰ３.１
ａｎｄ ＵｒＳＥＰ３.２ꎬ ｗｅｒｅ ９３１ꎬ ９８１ꎬ １ ０９７ ｂｐ ｉｎ ｌｅｎｇｔｈꎬ ｗｈｉｃｈ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｔｈｅ ｃｏｄｉｎｇ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ (ＣＤＳ) ｏｆ ７３８ꎬ ７２６ꎬ ７２９ ｂｐꎬ
ｅｎｃｏｄｉｎｇ ２４５ꎬ ２４１ꎬ ａｎｄ ２４２ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ｒｅｓｉｄｕｅｓꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ａｌｌ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｃｏｎｓｅｒｖｅｄ ｄｏｍａｉｎｓꎬ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ
ＭＡＤＳ ｄｏｍａｉｎꎬ Ｋ￣ｂｏｘꎬ ＳＥＰⅠａｎｄ ＳＥＰⅡｍｏｔｉｆｓ. (２) Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｔｒｅｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｖｅａｌｅｄ ｔｈａｔ ＵｒＳＥＰｓ ｅｘｈｉｂｉｔ ｔｈｅ ｃｌｏｓｅｓｔ
ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｔｏ ＣａＳＥＰｓ ｆｒｏｍ Ｃｏｆｆｅａ ａｒａｂｉｃａ. ＵｒＳＥＰ１ ｃｌｕｓｔｅｒｓ ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ＳＥＰ１/ ２ ｃｌａｄｅ ｏｆ ｔｈｅ ＬＯＦＳＥＰ ｓｕｂｇｒｏｕｐꎬ ｗｈｉｌｅ
ＵｒＳＥＰ３.１ ａｎｄ ＵｒＳＥＰ３.２ ｂｅｌｏｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ＳＥＰ３ ｓｕｂｇｒｏｕｐ. (３) Ｓｕｂｃｅｌｌｕｌａｒ ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ＵｒＳＥＰｓ ｗｅｒｅ ａｌｌ
ｌｏｃａｌｉｚｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｎｕｃｌｅｕｓ ａｎｄ ｃｏｎｆｉｒｍｅｄ ｔｈｅ ｎｕｃｌｅａｒ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ＵｒＳＥＰｓ. Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ａｓｓａｙｓ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｈａｔ
ＵｒＳＥＰ１ ａｎｄ ＵｒＳＥＰ３. ２ ｍｉｇｈｔ ｅｘｈｉｂｉｔ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓꎬ ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｔｈａｔ ｔｈｅｙ ｃａｎ ｂｉｎｄ ＤＮＡ
ｄｉｒｅｃｔｌｙ. (４) Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ＲＴ￣ｑＰＣＲ ｒｅｖｅａｌｅｄ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｈｏｍｏｌｏｇｙ ｂｅｔｗｅｅｎ ｈｏｏｋ ａｎｄ ｉｎｆｌｏｒｅｓｃｅｎｃｅꎬ ａｌｏｎｇｓｉｄｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ
ｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅ. ＵｒＳＥＰ３.１ ａｎｄ ＵｒＳＥＰ３.２ ｓｈｏｗｅｄ ｈｉｇｈｅｒ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌ ｌｅｖｅｌｓ ｉｎ ｈｏｏｋ ｔｈａｎ ｉｎ ｒｏｏｔꎬ ｓｔｅｍ ｏｒ ｌｅａｆꎬ ｗｉｔｈ ｓｉｍｉｌａｒ
ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｄｕｒｉｎｇ ｈｏｏｋ ａｎｄ ｉｎｆｌｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎻ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ＵｒＳＥＰ１ ｐｅａｋｅｄ ｉｎ ｈｏｏｋ ｂｕｄꎬ
ｓｕｒｐａｓｓｉｎｇ ｌｅｖｅｌｓ ｉｎ ｏｔｈｅｒ ｖｅｇｅｔａｔｉｖｅ ｔｉｓｓｕｅｓ ａｎｄ ｉｎｆｌｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｂｕｄꎬ ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｙｅｄ ｏｐｐｏｓｉｎｇ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｄｕｒｉｎｇ
ｈｏｏｋ ｖｅｒｓｕｓ ｉｎｆｌｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ. Ｉｎ ｓｕｍｍａｒｙꎬ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ＵｒＳＥＰｓ ｇｅｎｅｓ ｅｎｃｏｄｅ ｎｕｃｌｅａｒ￣ｌｏｃａｌｉｚｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｆｒｏｍ
ＳＥＰ１/ ２ ａｎｄ ＳＥＰ３ ｃｌａｄｅｓꎬ ｉｍｐｌｉｃａｔｉｎｇ ｔｈｅｉｒ ｒｏｌｅｓ ｉｎ ｈｏｏｋ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｅａｒｌｙ￣ｓｔａｇｅ ｆａｔｅ ｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｈｏｏｋ ａｎｄ
ｉｎｆｌｏｒｅｓｃｅｎｃｅ. Ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｏｖｉｄｅ ｇｅｎｅｔｉｃ ｉｎｓｉｇｈｔｓ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎ ｏｆ ｔｈｅ ｈｏｏｋ ａｎｄ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ａ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｅｌｕｃｉｄａｔｉｎｇ
ｔｈｅ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ ｈｏｏｋ ｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｓｉｓ ｉｎ Ｕｎｃａｒｉａ ｒｈｙｎｃｈｏｐｈｙｌｌａ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｕｎｃａｒｉａ ｒｈｙｎｃｈｏｐｈｙｌｌａꎬ ＳＥＰＡＬＬＡＴＡ￣ｌｉｋｅꎬ ｇｅｎｅ ｃｌｏｎｉｎｇꎬ ｓｕｂｃｅｌｌｕｌａｒ ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎꎬ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ
ａｃｔｉｖｉｔｙꎬ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ

药用植物钩藤( Ｕｎｃａｒｉａ ｒｈｙｎｃｈｏｐｈｙｌｌａ) 为茜草 ＧＲＰ２ 和 ＥＭＳ１ꎬ为其提供了初步的分子证据ꎮ 目
科钩藤属藤本植物ꎬ其药用部位为带钩茎枝ꎬ作为 前ꎬ关于钩藤钩器官的形态发生尚未有详细的基因
著名中药材和民族药材之一用于治疗高血压和神 层面研究报道ꎬ对于钩发育相关基因的分析能为阐
经系统疾病(邓宽平等ꎬ２０２１ꎻ涂冬萍等ꎬ２０２１ꎻ段建 明钩器官的来源提供进一步线索ꎮ
平等ꎬ２０２４)ꎬ其中包含以钩藤碱和异钩藤碱为主的 ＳＥＰＡＬＬＡＴＡ(ＳＥＰ)基因编码一类植物特有的
单萜吲哚类生物碱及三萜类化合物等活性成分ꎬ研 ＭＩＫＣ 型 ＭＡＤＳ￣ｂｏｘ 转录因子ꎬ除 ＭＡＤＳ 结构域以
究发现其具有保护神经细胞、调节神经递质、抑制 外ꎬ还包含 Ｉ、Ｋ 及 Ｃ 末端结构域ꎬ能够发挥“桥梁”
铁死亡等作用(Ｑｉｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１ꎻ Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２４)ꎮ 的作用参与蛋白互作网络ꎬ与同为 ＭＡＤＳ￣ｂｏｘ 转录
钩藤的钩器官作为库ꎬ能够接收并储存叶中合成的 因子的蛋白形成多种复合物ꎬ并直接结合下游基
生物碱(阙云飞等ꎬ２０２３)ꎮ 邓宽平等(２０２１)通过对 因 启 动 子 ＣＡｒＧ￣ｂｏｘ 序 列 上 调 控 制 其 转 录
钩器官进行解剖学研究ꎬ提出其为茎侧枝变态发育 (Ｈｕｇｏｕｖｉｅｕｘ ＆ Ｚｕｂｉｅｔａꎬ ２０１８)ꎮ ＳＥＰ 是被子植物
而来ꎬ但与茎相比其结构更为简单ꎬ仅具有初生结 花发育经典 ＡＢＣＤＥ 模型中的 Ｅ￣ｃｌａｓｓ 基因ꎬ被分为
构ꎮ 长期以来的形态学研究认为钩藤的钩和花序 ＳＥＰ３ ( ＡＧＬ９ ) 和 ＬＯＦＳＥＰ ２ 个 亚 家 族ꎬ 其 中
是同源器官 ( Ｓｐｅｒｏｔｔｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎬ 并且 Ｗａｎ 等 ＬＯＦＳＥＰ 又 被 分 为 ＳＥＰ１ / ２、 ＦＢＰ９ / ２３ 和 ＳＥＰ４ ３
(２０２３)在对单钩生长模式的转录组学研究中发现 个分支(Ｄｒｅｎｉ ＆ Ｆｅｒｒáｎｄｉｚꎬ ２０２２)ꎮ 模式植物拟南
了 ４ 个花器官发育相关的基因ꎬ即 ＡＧＡＭＯＵＳ、ＳＲＳ、 芥( Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａ) 中共有 ４ 个 ＳＥＰ 基因ꎬ分