Page 55 - 《广西植物》2022年第12期

１２ 期 姚新转等: 茶树 ＴＩＦＹ 基因家族鉴定及非生物胁迫下表达分析 ２ ０ ４ ５

ｓｔｕｄｙꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓꎬ ｓｙｓｔｅｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎꎬ ｇｅｎｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎬ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍａｌ ｌｏｃａｔｉｏｎꎬ ｔｈｅ ｃｉｓ￣ａｃｔｉｎｇ
ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｐｒｏｍｏｔｅｒ ｒｅｇｉｏｎ ａｎｄ ｔｉｓｓｕｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ａｎａｌｙｚｅｄꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ＲＴ￣ｑＰＣＲ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ
ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｔｈｅ ｈｏｒｍｏｎｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ａｎｄ ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｏｍｅ ｍｅｍｂｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ＴＩＦＹ ｆａｍｉｌｙ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ
ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１)Ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ １９ ＴＩＦＹ ｇｅｎｅ ｆａｍｉｌｙ ｍｅｍｂｅｒｓ (ＣＳＴＩＦＹ１￣ＣＳＴＩＦＹ１９) ｉｎ Ｃ. ｓｉｎｅｎｓｉｓꎬ ｗｈｉｃｈ ｂｅｌｏｎｇｅｄ ｔｏ ｆｏｕｒ
ｐｒｏｔｅｉｎ ｓｕｂｆａｍｉｌｉｅｓ ｏｆ ＴＩＦＹꎬ ＪＡＺꎬ ＺＭＬ ａｎｄ ＰＰＤꎬ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｕｎｅｖｅｎｌｙ ｏｎ ｅｉｇｈｔ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ. Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ
ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎬ ＴＩＦＹ ｇｅｎｅｓ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｓｅｖｅｎ ｇｒｏｕｐｓꎬ ａｎｄ ｍｅｍｂｅｒｓ ｏｆ
ｅａｃｈ ｇｒｏｕｐ ｈａｄ ｓｉｍｉｌａｒ ｇｅｎｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｃｏｎｓｅｒｖｅｄ ｍｏｔｉｆ. (２)Ｔｈｅ ｐｒｏｍｏｔｅｒ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＣｓＴＩＦＹｓ ｇｅｎｅ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ａ
ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｏｆ ｃｉｓ￣ａｃｔｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ａｂｉｏｔｉｃ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｈｏｒｍｏｎｅｓꎬ ｔｈｅ ＲＴ￣ｑＰＣＲ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈａｔ ｉｔｓ
ｆａｍｉｌｙ ｍｅｍｂｅｒｓ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｌｙ ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ ｔｏ ｍｅｔｈｙｌ ｊａｓｍｏｎａｔｅꎬ ｓａｌｔ (２０％ ＮａＣｌ)ꎬ ｃｏｌｄ (４ ℃) ａｎｄ ｄｒｏｕｇｈｔ (２０％
ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ６０００) ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓꎬ ａｎｄ ｓｏｍｅ ｇｅｎｅｓ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｌｙ ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｒｏｏｔｓ ａｎｄ ａｐｉｃａｌ
ｂｕｄｓ. Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｒｅｓｕｌｔｓꎬ ｉｔ ｉｓ ｓｐｅｃｕｌａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ＴＩＦＹ ｇｅｎｅ ｆａｍｉｌｙ ｍａｙ ｐｌａｙ ｒｏｌｅｓ ｉｎ Ｃ. ｓｉｎｅｎｓｉｓ ｈｏｒｍｏｎｅ ｓｉｇｎａｌ
ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎꎬ ｓｔｒｅｓｓ ｄｅｆｅｎｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ａｎｄ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｃａｍｅｌｌｉａ ｓｉｎｅｎｓｉｓꎬ ＴＩＦＹ ｇｅｎｅ ｆａｍｉｌｙꎬ ｍｅｍｂｅｒｓ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎꎬ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ａｎａｌｙｓｉｓꎬ ｇｅｎｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ

ＴＩＦＹ 家族是一类包含 ＴＩＦＹ 结构域的植物特 明 ＴＩＦＹ 基因都积极参与植物的生长发育以及非
有转录因子(张沪等ꎬ２０２０)ꎬ在应激反应中起重要 生物胁迫ꎮ
作用(胡利宗等ꎬ２０２０ꎻＨｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎬ根据保守 茶树(Ｃａｍｅｌｌｉａ ｓｉｎｅｎｓｉｓ)是很重要的经济作物ꎬ

结构 域 的 不 同ꎬ ＴＩＦＹ 基 因 家 族 分 为 ＴＩＦＹ、 ＪＡＺ、 对我国的农业和国民经济发展具有重要作用( 芦
ＺＭＬ 和 ＰＰＤ 共 ４ 个亚蛋白家族( Ｖａｎｈｏｌｍｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ 梅ꎬ２０１６)ꎮ 近年来ꎬ茶树栽培面积的扩大ꎬ如贵州
２
２００７ꎻ Ｂａｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１１)ꎮ ＴＩＦＹ 亚家族仅含有 ＴＩＦＹ 省茶树种植面积达 ５０ 万 ｈｍ ꎬ由于生物和非生物
结构域( Ｓｔａｓｗｉｃｋꎬ ２００８)ꎬ其他 ３ 类亚家族还包含 胁迫引起的茶树灾害十分严重ꎬ如:茶芽萌发慢、
其他结构域ꎬ如:ＺＭ 亚蛋白家族ꎬ包括 ＺＩＭ( 在花 长势劣、营养积累困难、病虫害多等问题ꎬ导致茶
序中表达的锌指 Ｍｅｒｉｓｔｅｍ) 和 ＺＭＬ 蛋白ꎬ也都包含 叶减 产 和 茶 叶 品 质 下 降 ( Ｃｈｅｒｕｉｙｏｔ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００９ꎻ
Ｃ２Ｃ２￣ＧＡＴＡ 锌 指 ＤＮＡ 结 合 域 和 ＣＣＴ 域 Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６)ꎮ 目前ꎬ在茶树中有关 ＴＩＦＹ 家族
(ＣＯＮＳＴＡＮＳꎬ类似 ＣＯ 的 ＴＯＣ１)ꎻＪＡＺ 亚蛋白家族 相关报道极少ꎬ而茶树基因组测序数据的发布有
包含一个保守序列ꎬ它们的 Ｃ 端附近大约有 ２７ 个 利于从全基因组水平对茶树 ＴＩＦＹ 家族成员进行
氨基酸ꎬ称 为 作 为 Ｊａｓ 基 序ꎬ其 顺 序 与 Ｎ 端 相 似 鉴 定 与 分 析 ( Ｗｅｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８ꎻ Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ
ＣＣＴ 域的一部分(Ｋａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１１)并带有特征基 ２０２０)ꎮ 本研究利用茶树基因组数据ꎬ鉴定了 ２ 个
序 ＳＬＸ２ ＦＸ２ ＫＲＸ２ ＲＸ５ ＰＹ(Ｈａｋａｔａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１２)ꎻ ＴＩＦＹ、７ 个 ＺＭＬ、２ 个 ＰＰＤ 和 ８ 个 ＪＡＺ 基因ꎬ明确在
ＰＰＤ 亚蛋白家族具有独特的 Ｎ 末端 ＰＰＤ 结构域 茶树中的结构特点与进化特征ꎬ通过实时荧光定
(Ｋａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１１)ꎮ 量(ＲＴ￣ｑＰＣＲ)分析其在茉莉酸甲酯、干旱、冷和盐
ＴＩＦＹ 家族成员与植物的正常生长以及胁迫响 处理下的表达模式ꎬ以期探究该基因家族成员在
应起着 重 要 作 用 ( 赵 晓 晓 等ꎬ２０２０)ꎮ 在 拟 南 芥 茶树中的作用机制ꎬ为进一步研究 ＴＩＦＹ 基因家族
(Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａ) 中发现ꎬＡｔＴＩＦＹ１( ＺＩＭ) 在促 在茶树胁迫防御机制研究奠定基础ꎬ为未来改善
进叶柄和下胚轴伸长中起重要作用( 罗冬兰等ꎬ 植物抗逆性提供依据ꎮ
２０１７)ꎬ而 ＡｔＴＩＦＹ４ａ(ＰＰＤ１)和 ＡｔＴＩＦＹ４ｂ(ＰＰＤ２) 参
与了叶片生长( Ａｌｅｘａｎｄｒａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎮ 拟南芥 １ 材料与方法
ＴＯＣ１ 和 ＣＯ 蛋白属于 ＺＭＬ 类群ꎬ主要参与光周期

信号 转 导 或 者 介 导 蛋 白 相 互 作 用 ( Ｂａｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ １.１ 材料处理
２０１１)ꎮ 其他植物如柑橘( Ｃｉｔｒｕｓ ｒｅｔｉｃｕｌａｔａ) 低温胁 实 验 材 料 来 自 贵 州 大 学 教 学 实 践 茶 园

迫(张沪等ꎬ２０２０)、水稻( Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ) 盐胁迫( Ｙｅ (１０６°３９′１８″ Ｅ、２６°２７′１３″ Ｎ、海拔 １ １３０ ｍ)ꎬ选取
ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００９) 和小麦( Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ) 干旱胁迫 生长状态良好、长势基本一致的两年生福鼎大白
(Ｅｂｅｌ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８)等 ＴＩＦＹ 基因已有详细研究ꎬ表 茶树移栽花盆中( 丹麦泥炭土)ꎬ人工气候室条件