Page 108 - 《广西植物》2023年第10期

１ ８ ６ ２ 广 西 植 物 ４３ 卷
ｓｃｒｅｅｎｅｄ ｂｙ ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃ ｍｅｔｈｏｄｓꎬ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓꎬ ｃｏｎｓｅｒｖｅｄ ｍｏｔｉｆｓꎬ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｌａｔｉｏｎｓ
ａｎｄ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｇｅｎｅｓ ｉｎ ｌｅａｖｅｓ ａｎｄ ｒｏｏｔｓ ｕｎｄｅｒ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄꎬ ｅｔｃ. Ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ
ｃａｎｄｉｄａｔｅ ｇｅｎｅｓ ｗａｓ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｂｙ ｑＲＴ￣ＰＣＲ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) ８６ ＡｖＡＰ２/ ＥＲＦ ｇｅｎｅｓ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｗｈｉｃｈ
ｅｎｃｏｄｅｄ １３２－７２２ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓꎬ ｗｉｔｈ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ １４ ７６３.３０－７９ ０６９.４７ Ｄａ ａｎｄ ｉｓｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｉｎｔ ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ ４.４９
ｔｏ ９.６８. Ｍｏｓｔ ｏｆ ｔｈｅｍ ｗｅｒｅ ｓｌｉｇｈｔｌｙ ａｃｉｄｉｃ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ａｎｄ ａｌｌ ｏｆ ｔｈｅｍ ｗｅｒｅ ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ. Ｍｏｓｔ ｏｆ ＡｖＡＰ２/ ＥＲＦ ｗｅｒｅ ｌｏｃａｌｉｚｅｄ
ｉｎ ｎｕｃｌｅｕｓ. (２)Ｔｈｅ ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗａｓ ｈｉｇｈꎬ ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｌｙ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ ｒａｎｄｏｍ ｃｏｉｌ ａｎｄ α￣
ｈｅｌｉｘ. Ｔｈｅ ｍｅｍｂｅｒｓ ａｌｌ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ＡＰ２ ｄｏｍａｉｎｓꎬ ａｎｄ ｔｗｏ ｃｏｎｓｅｒｖｅｄ ｍｏｔｉｆｓ ｗｅｒｅ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ. (３) Ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ
ｓａｌｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔꎬ ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ７１ ＡｖＡＰ２/ ＥＲＦ ｇｅｎｅｓ ｒｅｓｐｏｎｄｅｄ ｔｏ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓ. Ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ １８ ａｎｄ １９ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙ ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ
ｇｅｎｅｓ ｉｎ ｌｅａｖｅｓ ａｎｄ ｒｏｏｔｓꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ８６ ＡＰ２/ ＥＲＦ ｇｅｎｅｓ ｏｆ Ａ. ｖｕｌｇａｒｉｓ ｗｅｒｅ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｆｉｖｅ ｓｕｂｆａｍｉｌｉｅｓ
ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ ｗｉｔｈ Ａ. ｔｈａｌｉａｎａꎻ ｔｈｅ ＡＰ２/ ＥＲＦ ｇｅｎｅｓ ｏｆ Ａ. ｖｕｌｇａｒｉｓ ａｎｄ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａ ｗｅｒｅ ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ｉｎｔｏ ｆｉｖｅ
ｓｕｂｆａｍｉｌｉｅｓ ａｎｄ １５ ｓｕｂｇｒｏｕｐｓ. Ｔｈｒｏｕｇｈ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｈｏｍｏｌｏｇｙ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐꎬ ＡｖＡＰ２/ ＥＲＦ￣５６ꎬ ＡｖＡＰ２/ ＥＲＦ￣６１
ａｎｄ ＡｖＡＰ２/ ＥＲＦ￣８０ ｏｆ ｔｈｅｍ ｍｉｇｈｔ ｂｅ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ ｓａｌｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｑＲＴ￣ＰＣＲ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｗｉｔｈ
ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｔｒｅｎｄｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｆｕｒｔｈｅｒ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ
ａｎｄ ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ＡＰ２/ ＥＲＦ ｇｅｎｅ ｉｎ Ａｑｕｉｌｅｇｉａ ｖｕｌｇａｒｉｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ａｑｕｉｌｅｇｉａ ｖｕｌｇａｒｉｓꎬ ＡＰ２/ ＥＲＦꎬ ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓꎬ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅꎬ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ

ＡＰ２ / ＥＲＦ 是广泛存在于植物中的一类转录因 中ꎬ发挥着举足轻重的作用ꎮ 拟南芥 ＡｔＥＲＦ１ 的表
子超家族ꎬ参与植物的生长发育和响应外界胁迫ꎮ 达受茉莉酸(ＪＡ)、乙烯(ＥＴ)和脱落酸( ＡＢＡ) 信号
该家族成员均含有一段或两段由 ６０ ~ ７０ 个氨基酸 相互作用的控制ꎬ作为信号传递的中枢ꎬ在拟南芥
组成的 ＡＰ２ 保守结构域ꎬ根据含有 ＡＰ２ 结构域的结 的耐 盐 调 节 和 干 旱 调 节 中 都 发 挥 着 重 要 作 用
构或 数 目 不 同ꎬ ＡＰ２ / ＥＲＦ 超 家 族 可 进 一 步 分 为 (Ｃｈｅｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３)ꎮ 小麦 ＴａＥＲＦ￣６￣３Ａ 通过影响
ＡＰ２、ＥＲＦ、ＤＲＥＢ、ＲＡＶ 及 Ｓｏｌｏｉｓｔ ５ 个亚家族(苟艳 脯氨 酸 合 成ꎬ 抑 制 抗 氧 化 相 关 基 因 ＲＤ２９Ａ 和
丽等ꎬ２０２０)ꎮ 近年来ꎬ许多植物的 ＡＰ２ / ＥＲＦ 转录 Ｐ５ＣＳ１ 的表达来降低植物的耐盐性ꎬ起到负调控
因子成员及功能已经得到了鉴定与验证ꎬ如拟南芥 作用(Ｙｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ 陆地棉 ＧｈＥＲＦ１３.１２ 基因
(Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａ) 中鉴定出 １４７ 个 ( Ｎａｋａｎｏ ｅｔ 受 ＡＢＡ 信号影响ꎬ参与脯氨酸的生物合成ꎬ在拟南
ａｌ.ꎬ ２００６)ꎬ 水 稻 ( Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ) 中 鉴 定 出 １６３ 个 芥中过表达ꎬ能增强活性氧( ＲＯＳ) 清除基因的表
(Ａｋｈｔｅｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１１)ꎬ绿豆( Ｖｉｇｎａ ｒａｄｉａｔａ) 中鉴定 达ꎬ提高拟南芥对盐胁迫耐受性(Ｌｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ
出 １８６ 个( Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎬ硬粒小麦( Ｔｒｉｔｉｃｕｍ 旱柳 ＳｍＡＰ２￣１７ 可以结合 ＳＯＳ３ 和 ＡＢＩ５ 的启动子
ｄｕｒｕｍ)中鉴定出 ２７１ 个(Ｆａｒａｊｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎬ石榴 且激活它们的表达ꎬ在盐胁迫的调控中起关键作
(Ｖｉｇｎａ ｒａｄｉａｔａ)中鉴定出 １１６ 个(Ｒａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ 用(Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ
ＡＰ２ / ＥＲＦ 转录因子在植物的生长发育、应对 耧斗菜属(Ａｑｕｉｌｅｇｉａ)花卉是重要的宿根花卉ꎬ
外界各种生物胁迫、非生物胁迫中都发挥着重要 其花 形 独 特、 花 色 艳 丽ꎬ 深 受 人 们 喜 爱 ( Ｃａｒｍｅｎ
作用(Ｆｅｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎮ ＡＰ２ 亚家族主要参与植 Ｍａｒｔｉｎｅｌｌ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１０ꎻＪｅｓｕｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５)ꎮ 但近年
物的生长发育ꎬＪｏｆｕｋｕ 等(１９９４) 首次从拟南芥中 来ꎬ随着土地盐碱化的加剧ꎬ耧斗菜属花卉的应用

分离出 ＡＰ２ 转录因子ꎬ其与开花生理相关ꎮ ＤＲＥＢ 受到限制ꎬ盐胁迫使其观赏效果大大降低ꎮ 课题
亚家族和 ＥＲＦ 亚家族主要在植物的非生物逆境胁 组前期试验发现ꎬ欧耧斗菜( Ａ. ｖｕｌｇａｒｉｓ) 具有很强
迫中起作用(洪林等ꎬ２０２０)ꎮ ＲＡＶ 亚家族参与植 的抗寒性和耐盐性ꎬ在东北地区可以露地越冬ꎬ管

物响应各种生物和 非 生 物 胁 迫 过 程 ( Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ 理方便ꎮ 本研究以欧耧斗菜盐胁迫处理不同时间
２０２１)ꎮ 目前关于 Ｓｏｌｏｉｓｔ 亚家族的研究相对较少ꎬ 的转录组测序数据为基础ꎬ筛选 ＡＰ２ / ＥＲＦ 家族基
其参与水杨酸的生物积累和基础防御的正向调节 因ꎬ利用生物信息学方法对其进行分析ꎬ并结合试

(王海波等ꎬ２０１８)ꎮ 验进行验证ꎬ拟探讨以下问题:(１) 欧耧斗菜 ＡＰ２ /
盐胁迫是植物生长发育的最重要的影响因子 ＥＲＦ 家族基因编码的蛋白质的理化性质ꎻ(２) 二级
之一ꎬＡＰ２ / ＥＲＦ 转录因子在植物应对盐胁迫过程 结构及保守结构域特征ꎻ(３) 对盐胁迫处理不同时