Page 106 - 《广西植物》2023年第2期

３ ０ ０ 广 西 植 物 ４３ 卷
ＡｔＴＣＰ２０ 可 激 活 硝 酸 盐 转 运 蛋 白 １. １ ( ｎｉｔｒａｔｅ
ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ １.１ꎬＮＲＴ１.１)的表达来调控硝酸盐运输
期间侧根发育的系统信号转导途径而影响植株侧
根的生长ꎮ 在本研究中ꎬ马铃薯 ＴＣＰ 转录因子( 基

因号 ＰＧＳＣ０００３ＤＭＧ４０００２０２４７ 和 ＰＧＳＣ０００３ＤＭ
Ｇ４０００４０２３２) 与拟南芥 ＡＴ３Ｇ２７０１０.１( ＡｔＴＣＰ２０)
亲缘关系最近ꎮ 结合前期马铃薯响应低氮肥胁迫
的生理研究结果ꎬ生长在氮肥供应不足条件下马
铃薯的地上部分和根的生长速度明显低于生长在

氮肥供应充足条件下的马铃薯植株ꎮ 由此推测ꎬ
这些转录因子在马铃薯低氮肥胁迫中可能通过影
响氮代谢相关基因的表达来调控植株形态的建成
和生物量的形成与积累ꎮ
在本研究中ꎬ我们发现马铃薯地上部组织叶
Ａ－Ｓ. 生 物 学 过 程ꎻ Ｔꎬ Ｕ. 细 胞 组 分ꎻ Ｖ － Ｚ. 分 子 功 能ꎮ 片中 ４ 个转录因子在氮肥胁迫处理下被抑制表
Ａ. 生理节律调控ꎻ Ｂ. 解剖结构形态发生ꎻ Ｃ. 营养期向生
达ꎬ而它们在马铃薯地下部组织根中不表达ꎬ推测
殖期过渡 的 调 控 ꎻ Ｄ. 细 胞 增 殖ꎻ Ｅ. 细 胞 分 裂 素 响 应ꎻ
Ｆ. 脱落酸响应ꎻ Ｇ. 赤霉素响应ꎻ Ｈ. 种子休眠结束中胚发 其可能通过响应低氮肥胁迫调控马铃薯地上部分
育ꎻ Ｉ. 种子萌发调控ꎻ Ｊ. 花序发育ꎻ Ｋ. 根发育ꎻ Ｌ. 次生枝
的生长ꎮ 其中ꎬ基因 ＰＧＳＣ０００３ＤＭＧ４００００５７０５ 与
形成调 控ꎻ Ｍ. 细 胞 大 小 调 控ꎻ Ｎ. 叶 片 衰 老 的 负 调 控ꎻ 拟 南 芥 ＡｔＴＣＰ１２ 亲 缘 关 系 最 近ꎻ 基 因
Ｏ. 防御反应调控ꎻ Ｐ. 叶形态发生ꎻ Ｑ. 细胞分化ꎻ Ｒ. 发育
正向调控ꎻ Ｓ. 转录调控ꎻ Ｔ. 叶绿体功能ꎻ Ｕ. 细胞核功能ꎻ ＰＧＳＣ０００３ＤＭＧ４００００４０８２ 和 ＰＧＳＣ０００３ＤＭＧ４０００
Ｖ. 核心启动子近端序列特异性 ＤＮＡ 结合ꎻ Ｗ. 核心启动 ２４６３２ 与 ＡｔＴＣＰ１７ 和 ＡｔＴＣＰ５ 亲缘关系较近ꎻ基因
子结合ꎻ Ｘ. 蛋白质结合ꎻ Ｙ. ＤＮＡ 结合ꎻ Ｚ. 转录因子活性ꎮ
ＰＧＳＣ０００３ＤＭＧ４０００４５１９７ 与 ＡｔＴＣＰ９ 和 ＡｔＴＣＰ１９
Ａ－ Ｓ. Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓꎻ Ｔꎬ Ｕ. Ｃｅｌｌｕｌａｒ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔꎻ Ｖ － Ｚ.
亲缘关系较近ꎮ Ａｇｕｉｌａｒ￣Ｍａｒｔíｎｅｚ 等(２００７) 研究表
Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ. Ａ. Ｃｉｒｃａｄｉａｎ ｒｈｙｔｈｍꎻ Ｂ. Ａｎａｔｏｍｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｓｉｓꎻ Ｃ. Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｉｍｉｎｇ ｏｆ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｆｒｏｍ 明ꎬＡｔＴＣＰ１２ 是一个防止腋芽生长的转录因子ꎬ能
ｖｅｇｅｔａｔｉｖｅ ｔｏ ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅ ｐｈａｓｅꎻ Ｄ. Ｃｅｌｌ ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎꎻ Ｅ.
够延迟早期腋芽的发育ꎬ参与控制生长素诱导的
Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｃｙｔｏｋｉｎｉｎꎻ Ｆ. Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ａｂｓｃｉｓｉｃ ａｃｉｄꎻ Ｇ.
Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｇｉｂｂｅｒｅｌｌｉｎꎻ Ｈ. Ｅｍｂｒｙｏ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｅｎｄｉｎｇ ｉｎ ｓｅｅｄ 顶端优 势ꎬ Ｋｏｙａｍａ 等 ( ２００７) 研 究 表 明ꎬ ＡｔＴＣＰ１７
ｄｏｒｍａｎｃｙꎻ Ｉ. Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎꎻ Ｊ. Ｉｎｆｌｏｒｅｓｃｅｎｃｅ 和 ＡｔＴＣＰ５ 通过负调控边界特异性基因如 ＣＵＣ 基
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎻ Ｋ. Ｒｏｏｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎻ Ｌ. Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ
因的表达ꎬ在调控地上部侧生分生组织形态发生
ｓｈｏｏｔ ｆｏｒｍａｔｉｏｎꎻ Ｍ. Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｅｌｌ ｓｉｚｅꎻ Ｎ. Ｎｅｇａｔｉｖｅ
中起关键作用ꎮ 此外ꎬＧＯ 功能注释分析结果显
ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｅａｆ ｓｅｎｅｓｃｅｎｃｅꎻ Ｏ. Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｆｅｎｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅꎻ
示ꎬＡｔＴＣＰ１９ 参与植物逆境胁迫的防御调控ꎬ并且
Ｐ. Ｌｅａｆ ｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｓｉｓꎻ Ｑ. Ｃｅｌｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎꎻ Ｒ. Ｐｏｓｉｔｉｖｅ
ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎻ Ｓ. Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎꎻ Ｔ.
该基因还能与 ＡｔＴＣＰ２０ 以冗余方式在控制叶片衰
Ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎꎻ Ｕ. Ｎｕｃｌｅｕｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎꎻ Ｖ. Ｃｏｒｅ ｐｒｏｍｏｔｅｒ
老中发挥作用( Ｄａｎｉｓｍａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３)ꎮ 因 此 推
ｐｒｏｘｉｍａｌ ｒｅｇｉｏｎ ｓｅｑｕｅｎｃｅ￣ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＤＮＡ ｂｉｎｄｉｎｇꎻ Ｗ. Ｃｏｒｅ
ｐｒｏｍｏｔｅｒ ｂｉｎｄｉｎｇꎻ Ｘ. Ｐｒｏｔｅｉｎ ｂｉｎｄｉｎｇꎻ Ｙ. ＤＮＡ ｂｉｎｄｉｎｇꎻ Ｚ. 测ꎬ这些马铃薯 ＴＣＰ 转录因子可能具有与上述拟
Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ ａｃｔｉｖｉｔｙ. 南芥 ＴＣＰ 转录因子相似的生物学功能ꎬ为一进步
图 ３ 马铃薯 ＴＣＰ 转录因子的功能注释 验证这些 ＴＣＰ 转录因子在马铃薯应对低氮肥胁迫
Ｆｉｇ. ３ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｎｏｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｏｌａｎｕｍ ｔｕｂｅｒｏｓｕｍ
中的调控作用提供了参考ꎮ
ＴＣＰ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ
综上所述ꎬ本研究依据马铃薯转录组数据ꎬ利
用生物信息学方法鉴定了马铃薯氮肥供应不足和
ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００８)ꎻＷａｎｇ 等(２０１５)研究报道 ＡｔＴＣＰ９ 参 供应充足条件下的 ２４ 个 ＴＣＰ 转录因子ꎬ并对其染
与了激素合成酶 １( ｉｓｏｃｈｏｒｉｓｍａｔｅ ｓｙｎｔｈａｓｅ １ꎬＩＣＳ１) 色体位置、ＴＣＰ 结构域、系统进化树和保守基序ꎬ以
的协同调控ꎬＤａｎｉｓｍａｎ 等(２０１２) 研究报道在拟南 及不同组织在氮肥胁迫条件下的表达情况进行了
芥中参与调节细胞的大小、叶片的衰老和根的发 分析ꎬ为进一步研究马铃薯 ＴＣＰ 转录因子在氮肥供
育ꎮ 此 外ꎬ Ｇｕａｎ 等 ( ２０１４ ) 研 究 报 道ꎬ 拟 南 芥 应不足和其他逆境胁迫下的功能奠定了基础ꎮ