Page 14 - 《广西植物》2022年第11期

ϟ ऐ ԡ ᤃ 广জ 西জ 植জ 物
ۼఋ 中 ᧣໧Ԯዛ௴ϟ԰ 基因的相对表达量设为 ϟᤥ ᥍表示与 ۼఋ
相比达到显著水平ྉۗጐԡ঎ԡጢɯᤥ
኏ᔀ᤟ᑕᡷᔽ׹ᔀ ᔀ଴ᡱʢᔀ༁༁ᔽᆍႿ ᤟ᔀ׹ᔀ᤟ ᆍ஦ ᧣໧Ԯዛ௴ϟ԰ ᔽႿ ۼఋ ᔽ༁ ʛᔀ஦ᔽႿᔀʛ ᑕ༁ ϟ঎ ᥍
ᔽႿʛᔽዹᑕᡷᔀ༁ ༁ᔽ੫Ⴟᔽ஦ᔽዹᑕႿᡷ ʛᔽ஦஦ᔀʢᔀႿዹᔀ༁ ዹᆍቝᡱᑕʢᔀʛ औᔽᡷၤ ۼఋ ྉۗጐԡ঎ԡጢɯ঎ ᧣໧Ԯዛ௴ϟ԰ 的表达ᖔ说明 Ԯዛ௴ϟ԰ 在拟南芥和水稻中
图 Ꭾজ ी኏ఋ᥋۪ऊ኏ 分析转基因植株中 ᧣໧Ԯዛ௴ϟ԰ 的表达量
èᔽ੫঎ Ꭾজ ी኏ఋ᥋۪ऊ኏ ᑕႿᑕ᤟ᢃ༁ᔽ༁ ᆍ஦ ᧣໧Ԯዛ௴ϟ԰ ᔀ଴ᡱʢᔀ༁༁ᔽᆍႿ 能不同ᤥ 许多非生物胁迫ྉ如盐ܦ冷和干旱ɯᖔ可诱
ᔽႿ ᡷʢᑕႿ༁੫ᔀႿᔽዹ ᡱ᤟ᑕႿᡷ༁
中木质素的聚合减少角果的破裂 ྉ ఋᑕᆍ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ
԰ԡϟᎮɯᤥ 水稻 ટ୒ᤩϟ 基因编码 ऊ԰̀԰ 型锌指蛋白ᖔ
与拟 南 芥 ୒Іۗ ྉ ୒Іۗጛቴ᤹ዛટɯܦ ȣዛᤩ ྉ ȣዛᤩᤩጛᦵɯ 和
ટІଧྉ ટІଧଧᧇટɯ 及水稻 ୒ᒦϟྉ ୒௴ዛ᤹ጛટᒦጛ୒୒ϟɯ 的功
能类 似ᖔ 参与调控水稻 花 发 育 ྉ ᧕ᔽႿႿᔀႿᢃ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ
԰ԡԡ࿗ଫ ᨃၤႿᆍ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡ࿗ଫ ᣮᔽᑕᆍ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡँଫ ԻၤࣼᑕႿ੫
ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡ԰ԡɯᤥ 组成型过表达 ዛᡙԮዛ௴ϟԡ 的转基因拟
南芥 表 现为生长阻滞 ྉ ୩ᑕҴᑕቝᆍᡷᆍ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡ࿗ଫ
ᥘᔽᡷᡷ᤟ᔀʢ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡᤃɯᤥ 本实验室前期研究ྉ 陈宗新
等ᖔ԰ԡϟँɯ发现ᖔ异源过表达 ᧣໧Ԯዛ௴ϟ԰ 拟南芥植株
矮小ᖔ根生长受到抑制ᤥ 与异源转化 ᧣໧Ԯዛ௴ϟ԰ 的
拟南芥表型相似ᖔ该研究也发现过表达 ᧣໧Ԯዛ௴ϟ԰
水稻植株在分蘖期ܦ抽穗期和成熟期的株高均显
著降低ᤥ 该类表型都类似于拟南芥或水稻等植株
遭遇胁迫后或过表达胁迫相关转录因子如 ᦵቴጛଧϟ
植株的表型ྉ ᣽ᑕ༁ࣼ੫ᑕ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ϟँँँɯᖔ说明 ᧣໧Ԯዛ௴ϟ԰
可能为胁迫相关基因ᤥ
植物对非生物胁迫的耐受性ᖔ主要依赖于激
活植物体内与胁迫相关的分子调控网络ᖔ包括信
号刺激的应答ܦ激素信号转导途径ܦ诱导信号通路
基因的表达等ྉ ᧕ᑕႿ༁ᑕႿᑕ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟ࿗ଫ ᓂᔽቝᑕ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ
԰ԡϟጢɯᤥ 冷胁迫会对植物造成损伤ᖔ严重时可使植
物死亡ྉۼᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟᎮɯᤥ ऊ԰̀԰ 锌指蛋白可通
过直接调控下游冷胁迫相关基因来增强植物的抗
寒能力ྉ̀ᑕႿ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡ԰ԡɯᤥ 番茄 ୒ᤀࣷԮÞۗϟ 基因通
过诱导 ࣷ᧣ቴྉዹᆍ᤟ʛ᥋ʢᔀ੫ࣼ᤟ᑕᡷᔀʛɯ 或冷响应相关基因的
࿗԰ 卷
组成型表达ᖔ增强转基因拟南芥和水稻的耐寒性
ྉԻၤᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟϟ ɯᤥ 大豆 ᤩቂԮÞϟ 通过结合
ࣷ᧣ቴᤃॹᤃ 启动子区并上调该基因的表达ᖔ调节转基
因拟南芥对冷胁迫的抗性ྉ ɟࣼ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟ࿗ɯᤥ 在
香蕉中ᖔ过表达 ᤹ᐹࣷ԰̵԰᤬԰ 和 ᤹ᐹࣷ԰̵԰᤬ሕ 显著抑制
᤹ᐹᧇࣷጛϟྉᔽႿʛࣼዹᔀʢ ᆍ஦ ऊାè ᔀ଴ᡱʢᔀ༁༁ᔽᆍႿᖔ冷信号传导途
径的一个关键组成部分ɯ 的转录ᤥ 因此ᖔ᤹ᐹࣷ԰̵԰໧
可能通过抑制 ᤹ᐹᧇࣷጛϟ 的转录来增强香蕉的抗寒
性ྉ ̀ᑕႿ ᪲ èࣼᖔ ԰ԡϟँ ɯᤥ 低温处理上调拟南芥
Ԯዛ௴ϟ԰ 的表达ྉ ᧕ᑕ׹᤟ᔀᡷᆍ׹ᑕ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡጢɯᖔ过表达该
基因则下调 ࣷଧÞྉ ࣷ᥋ʢᔀᡱᔀᑕᡷᣰ ᧕኏ጶ ଧᔽႿʛᔽႿ੫ Þᑕዹᡷᆍʢɯ基
因的表达ᖔ表明 Ԯዛ௴ϟ԰ 负调控拟南芥对冷胁迫的
适应ྉ჆ᆍ੫ᔀ᤟ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡጢɯᤥ 本研究表明ᖔ࿗ ቩ 下调
对低温胁迫的响应模式不同ᖔ暗示两者的功能可
发植物产生渗透胁迫ྉ ̀ᑕႿ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡ԰ԡɯᤥ 渗透胁
迫导致植物生理干旱ܦ离子失衡ܦ氧化损伤和生长
抑制 ྉ ɟᑕቝᑕ੫ࣼዹၤᔽ᥋୩ၤᔽႿᆍझᑕҴᔽ ᪲ ୩ၤᔽႿᆍझᑕҴᔽᖔ ԰ԡԡᤃ ɯᤥ
拟南芥 Ԯዛ௴ϟԡ 在渗透胁迫处理后表达显著上调ᖔ
尤其是在叶片中ଫ过表达 Ԯዛ௴ϟԡ 拟南芥和 ऊᐹᡙϟԡ 突
变体均表现出对渗透胁迫的耐受性增强ྉ ᥘᔽᡷᡷ᤟ᔀʢ ᔀᡷ
ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡᤃɯᤥ 在拟南芥中ᖔԻዶఋϟԡ 被认为是渗透胁
迫的正调控因子并受 ᥘዶ۪ 激酶的调控ྉ શ੫ࣼᢃᔀႿ ᔀᡷ
ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟᤃɯᤥ 杨树中鉴定出 ϟᤃ 个 ऊϟ᥋԰ᔽ 亚家族成
员ᖔ其中 ᤃ 个成员参与了渗透胁迫ྉ ᥈ᆍࣼʢዹᔽ᤟᤟ᔀᑕࣼ ᔀᡷ
ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟϟɯᤥ 在拟南芥中异源过表达大豆 ᤩቂԮዛ௴࿗ᖔ
该基因可通过 ዶାዶ 途径提高拟南芥对 ԰ԡᠮ ۪ጶ᥈
ᤃ ԡԡԡ的耐 受 性 ྉ ୩ࣼႿ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟँɯᤥ 在水稻中ᖔ
԰ԡᠮ ۪ጶ᥈ ᤃ ԡԡԡ处理后 ቴԮÞᎮϟ 的表达显著上调ᖔ
表明该基因在渗透胁迫反应中发挥重要作用ྉ᥈ࣼᆍ
ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡᎮɯᤥ 与拟南芥 Ԯዛ௴ϟԡ 和水稻 ቴԮÞᎮϟ 的
表达模式不同ᖔ本研究发现ᖔ在 ԰ԡᠮ ۪ጶ᥈ ᤃ ԡԡԡ的
渗透胁迫处理过程中ᖔ᧣໧Ԯዛ௴ϟ԰ 的表达先下降ᖔ随
后逐 渐转变为上调趋势ᤥ 综 合 以 上结果表明ᖔ
᧣໧Ԯዛ௴ϟ԰ 的表达受到非生物胁迫ྉ 如低温或渗透
胁迫ɯ的调控ᖔ因此推测 ᧣໧Ԯዛ௴ϟ԰ 参与了水稻响应
非生物胁迫的过程ᤥ
本研究对水稻 ᧣໧Ԯዛ௴ϟ԰ 启动子分析发现其中
含有激素相关元件ᖔ᧣໧Ԯዛ௴ϟ԰ 的表达在 ԰ᖔ࿗᥋ᔀାᓂܦ
᧧ዶዶ 处理后上调ᖔ推测 ᧣໧Ԯዛ௴ϟ԰ 参与了不同激素
信号途径ᤥዶାዶ 是植物非生物胁迫中一个重要的
调控因子ᖔ由于其广泛在干旱ܦ寒冷ܦ高温ܦ 盐胁迫