Page 141 - 《广西植物》2020年第6期
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６ 期 张梦佳等: 夏枯草 ＰｖＧＧＰＰＳ 基因的克隆和诱导表达分析 ８ ８ ７
３ 讨论与结论
在多种植物 ＧＧＰＰＳ 基因的研究中发现该基因
的表达模式在不同植物间有明显的组织差异性
(孙 君 等ꎬ ２０１６ꎻ 薛 生 玲 等ꎬ ２０１８ꎻ Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ
２０１９)ꎮ 本研究结果显示 ＰｖＧＧＰＰＳ 基因在夏枯草
的果穗、茎、叶 ３ 个样本中均有不同程度的表达
量ꎬ在叶中高表达ꎬ其次是茎ꎬ在果穗中的表达量
最少ꎮ 通过亚细胞定位预测分析ꎬ发现 ＰｖＧＧＰＰＳ
蛋白预测定位在叶绿体中ꎮ 我们推测 ＰｖＧＧＰＰＳ
可能主要与夏枯草叶片中叶绿素、赤霉素等的合
图 ４ ＰｖＧＧＰＰＳ 蛋白跨膜区预测 成有关ꎮ 在赵乐等(２０１６)的研究中发现地黄中的
Ｆｉｇ. ４ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｒａｎｓｍｅｍｂｒａｎｅ ｒｅｇｉｏｎ ＲｇＧＧＰＰＳ１ 基因定位在叶绿体中ꎬ在根中的表达量
ｏｆ ＰｖＧＧＰＰＳ ｐｒｏｔｅｉｎ 最高ꎬ可能参与地黄中叶绿素等次生代谢产物的
合成ꎮ 这与本文研究结果相一致ꎮ
ＧＧＰＰＳ 基因易受植物激素诱导表达为其明显
的表达共性ꎮ 丹参中的 ＧＧＰＰＳ 基因可能受到水杨
酸的诱导表达ꎬ却被茉莉酸甲酯抑制表达( Ｋａｉ ｅｔ
ａｌ.ꎬ２０１０)ꎮ 在钱丹等(２０１３) 的研究中发现不同
诱导子处理后海南粗榧叶片中 ＧＧＰＰＳ 基因的表达
量明显上调ꎬ其中以 ＭｅＪＡ 诱导的效果最好ꎮ 在本
次实验中发现 ＧＡ３ 处理下 ＰｖＧＧＰＰＳ 基因的表达
量显著上调ꎮ 多项研究表明外源激素对植物的生
长及 某 些 基 因 的 表 达 有 一 定 影 响 ( 常 青 山 等ꎬ
２０１７ꎻ潘君飞等ꎬ２０１８ꎻ李璐等ꎬ２０１９)ꎬ其中赤霉素
( ＧＡ３ ) 是一种调节植物生长和发育的双萜植物
激素(王灿ꎬ２０１８)ꎮ 郑伟等(２０１９) 的研究发现在
图 ５ ＰｖＧＧＰＰＳ 蛋白三维结构预测 太子参中三个 ＧＨ３ 基因的表达均受外源 ＧＡ３ 诱
Ｆｉｇ. ５ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｒｅｅ￣ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ 导ꎬ且 ＧＡ３ 能够诱导太子参发育过程中内源 ＩＡＡ
ｏｆ ＰｖＧＧＰＰＳ ｐｒｏｔｅｉｎ
的积累ꎮ 张晨等(２０１８)研究发现在太子参块根生
长发育过程中 ＧＡ３ 可通过影响 ＪＡ 从而促进皂苷
果穗中的 ９５.３９ 倍ꎮ ＰｖＧＧＰＰＳ 基因表达趋势与转 的积累ꎮ 因此ꎬ我们推测 ＧＡ３ 能诱导夏枯草萜类
录组测序结果一致(图 ８)ꎮ 生物合成途径中部分关键酶基因的表达ꎮ 本研究
通过外源施加 ７ 种外源物质来评价这些信号 丰富了 ＧＧＰＰＳ 基因的种类ꎬ为后期的基因功能研
物质对夏枯草 ＰｖＧＧＰＰＳ 基因表达的影响ꎮ 在 ７ 种 究奠定了基础ꎮ
外源物质处理 ２４ ｈ 后ꎬ可以看到 ＧＡ３ 处理下 ＰｖＧ￣ 本研究结果表明ꎬ夏枯草中的 ＰｖＧＧＰＰＳ 基因
ＧＰＰＳ 基因的表达量显著上调ꎻＳＮＰ、ＭｅＪＡ、ＩＡＡ、乙 主要在叶中高表达且受外源 ＧＡ３ 的调控ꎬ 并首次
烯利和 ＣａＣｌ 处理在 ２４ ｈ 时对该基因表达量均表 对夏 枯 草 中 的 ＧＧＰＰＳ 基 因 进 行 研 究ꎬ 丰 富 了
２
现为明显下调ꎮ ＧＧＰＰＳ 基因家族的种类ꎮ 但是对于 ＰｖＧＧＰＰＳ 基
