Page 100 - 《广西植物》2023年第2期

２ ９ ４ 广 西 植 物 ４３ 卷
ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｍｅａｎｗｈｉｌｅꎬ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙ ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ＴＣＰ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ ｗｅｒｅ
ａｎａｌｙｚｅｄ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: ( １) Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ２４ ＴＣＰ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｏｕｒ
ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅ ｌｉｂｒａｒｉｅｓꎬ ａｎｄ ｍａｉｎｌｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄꎬ ｔｈｉｒｄ ａｎｄ ｓｉｘｔｈ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ. (２) Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｄｏｍａｉｎｓ
ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ａｌｌ ｏｆ ２４ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｂａｓｉｃ￣Ｈｅｌｉｘ￣Ｌｏｏｐ￣Ｈｅｌｉｘ ｄｏｍａｉｎ. (３) Ｔｈｅ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ
ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ＴＣＰ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｏｆ ｐｏｔａｔｏ ａｎｄ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａ ｗｅｒｅ ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄꎬ ａｎｄ ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ｉｎｔｏ ｔｅｎ
ｓｕｂｇｒｏｕｐｓ. (４) Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｍｏｓｔ ｐｏｔａｔｏ ＴＣＰ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ
ｆａｃｔｏｒｓ ｗｅｒｅ ｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄ ｂｙ ｌｏｗ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｓｔｒｅｓｓ. Ａｍｏｎｇ ｔｈｅｍꎬ ｔｈｒｅｅ ＴＣＰ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙ ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ｉｎ ｒｏｏｔｓꎬ ｗｈｉｌｅ ｆｉｖｅ ＴＣＰ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｗｅｒｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｌｌｙ ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ｉｎ ｌｅａｖｅｓ. ( ５)
Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ＧＯ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｐｏｔａｔｏ ａｎｄ ｔｈｅ Ａ. ｔｈａｌｉａｎａ ＴＣＰ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ
ｆａｃｔｏｒｓꎬ ｉｔ ｉｓ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅｓｅ ＴＣＰ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｗｅｒｅ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｐｏｔａｔｏ ｔｏ ｌｏｗ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
ｓｔｒｅｓｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｒｏｌｅ ｏｆ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ
ｌｏｗ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｓｔｒｅｓｓ ｉｎ ｐｏｔａｔｏ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｃｒｏｐｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｓｏｌａｎｕｍ ｔｕｂｅｒｏｓｕｍ ( ｐｏｔａｔｏ )ꎬ ＴＣＰ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓꎬ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅ
ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇꎬ ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ ａｎａｌｙｓｉｓ

ＴＣＰ 转录因子是植物体内所特有的一类调控 不足均会严重影响商品薯的产量和质量( Ｍａｌｔａｓ ｅｔ
蛋白ꎬ参与植物的形态建成及生长过程中逆境响 ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎮ Ｇｕａｎ 等(２０１７) 研究表明ꎬ转录因子

应 的 调 控 ( Ｍａｒｔíｎ￣Ｔｒｉｌｌｏ ＆ Ｃｕｂａｓꎬ ２０１０ꎻ Ｊｅａｎ￣ 参与调控植物生长发育过程中所面临的缺氮胁
Ｍｉｃｈｅｌ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１４ꎻ Ｍｕｋｈｏｐａｄｈｙａｙ ＆ Ｔｙａｇｉꎬ ２０１５ꎻ 迫ꎬ如在低氮肥胁迫下ꎬ拟南芥 ＡｔＴＣＰ２０ 基因能够
Ｃｈａｌｌａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６ )ꎮ 例 如ꎬ 大 麦 基 因 ( ＢＤＩ１ ) 与其他蛋白质互作后激活氨同化关键基因ꎬ从而
(Ｂｒａｎｃｈｅｄ ａｎｄ Ｉｎｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｅ Ｓｐｉｋｅｌｅｔ １) 编码了一个 提高植株的氮同化能力ꎮ 此外ꎬ白桦 ＢｐＴＣＰ３ 和香
ＣＹＣ / ＴＢ１ 型 ＴＣＰ 转录因子ꎬ其在大麦花序结构和 蕉 Ｍａ０６＿ｇ１５９００ 也参与低氮胁迫的应答反应( 任
小穗发育 中 起 着 至 关 重 要 的 作 用 ( Ｓｈａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ 丽ꎬ ２０１９ꎻ阚宝林等ꎬ２０２１)ꎮ 随着基因组数据的
２０２０)ꎮ 过表达水稻基因 ＯｓＰＣＦ７ 不仅增加了转基 发表ꎬ马铃薯中转录因子的研究也陆续有报道ꎮ
因水稻幼苗的茎高、根长和总根数ꎬ促进水稻的分 例如ꎬ马铃薯 ＳｔＭＹＢ４４ 响应低磷胁迫ꎬ在缺少磷元
蘖和抽穗ꎬ还增加了单株穗数和饱满粒数( Ｌｉ ｅｔ 素的情况下表达被抑制ꎬ能够通过抑制马铃薯块
ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎮ 此 外ꎬ Ｌｉ 等 ( ２０２１ ) 研 究 证 明 蓝 莓 茎磷酸激酶 １ 的表达ꎬ进而负调控马铃薯中的磷
ＶｃＴＣＰ１８ 在拟南芥中过表达显著降低了种子的发 转运(Ｚｈｏｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７)ꎮ 此外ꎬ牛苏燕等(２０２１)
芽率ꎬ同时在转基因植株中出现了花期晚、莲座 基于转录组学方法ꎬ鉴定出响应低氮肥胁迫的 ３６
少、主枝少和芽休眠现象ꎮ 槭树 ＡｐＴＣＰ２ 可通过 个 ＭＹＢ 转录因子ꎮ 肖熙鸥等(２０１８) 对马铃薯基
ｍｉＲ３１９ 调控拟南芥叶片的形态发生来影响开花和 因组进行检索获得 ４３ 条 ＴＣＰ 转录因子ꎬ而未对转
正向调节叶片的衰老( Ｚｈｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ Ｌｉｕ 等 录因子进行功能分析和验证ꎮ 李佳皓等(２０２１) 研
(２０２０)研究证明 ＴＣＰ 转录因子参与植物抗逆过 究证 明ꎬ 从 马 铃 薯 品 种 ‘ 费 乌 瑞 它’ 中 克 隆 的
程ꎬ如水稻和拟南芥中过表达毛竹( Ｐｈｙｌｌｏｓｔａｃｈｙｓ ＳｔＴＣＰ１３ 在响应盐胁迫逆境中发挥一定作用ꎬ而马
ｅｄｕｌｉｓ)ＰｅＴＣＰ１０ꎬ不 仅 提 高 了 转 基 因 植 株 的 耐 旱 铃薯 ＴＣＰ 转录因子是否参与氮肥饥饿胁迫以及在

性ꎬ也降低了对 ＡＢＡ 的敏感性ꎮ 其氮肥供应不足条件下的作用尚不明确ꎮ 因此ꎬ
马铃薯( Ｓｏｌａｎｕｍ ｔｕｂｅｒｏｓｕｍ) 是世界上第四大 本研究以马铃薯氮肥供应不足和充足条件下的转
粮食作物ꎬ广泛种植于中国、俄罗斯、印度、乌克 录组数据为基础ꎬ利用生物信息学技术分析研究
兰、美国等国家ꎮ 近年来ꎬ随着马铃薯主粮化在我 ＴＣＰ 转录因子的基本信息和保守结构域ꎬ以及在
国的推进ꎬ马铃薯的种植面积和产量越来越高ꎬ这 不同组织和不同施氮水平下的表达情况、ＧＯ 功能
对实现我国农业的可持续发展和保障我国粮食安 和与拟南芥 ＴＣＰ 转录因子的亲缘关系ꎬ以期为进
全发挥着日益重要的作用ꎮ 然而ꎬ马铃薯整个生 一步深入研究马铃薯 ＴＣＰ 转录因子在响应氮肥胁
育过程中总是受到氮素的限制ꎬ氮肥供应过量或 迫中的作用奠定基础ꎮ