Page 96 - 《广西植物》2024年第7期

１ ２ ９ ６ 广 西 植 物 ４４ 卷
(２０１４)发现大豆中存在 ９ 个 ＥＸＰＢ 基因ꎬ 本研究 式总体来说仍比较类似ꎬ由此推测它们在功能上
对其中的 ＧｍＥＸＰＢ５ 和 ＧｍＥＸＰＢ７ 进行了生物信息 可能也存在一定的相似性ꎮ 当然ꎬ同一基因在植
学分析ꎮ 在 ＧｍＥＸＰＢ５ 和 ＧｍＥＸＰＢ７ 蛋白序列 Ｎ 物不同组织中执行的功能也并不完全相同ꎬ其转
端均预测到信号肽序列ꎬ同样亚细胞定位预测结 录水平的差异也并不一定代表其发挥作用的大小
果也显示它们定位在细胞壁中ꎬ这与大多数已报 (Ｆｅｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ
道的 ＥＸＰＢ 蛋白属于细胞壁蛋白这一结论相吻合 基因的表达调控与基因启动子中的顺式作用
(Ｃｈｏｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００８)ꎮ 但是ꎬ本研究中的亚细胞定 元件密 切 相 关 ( Ｌｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎮ ＧｍＥＸＰＢ５ 和
位结果仅为软件预测ꎬ在后续的基因功能研究中 ＧｍＥＸＰＢ７ 的基因表达均受非生物胁迫的调控ꎬ于
应选择合适的表达系统进行实验验证ꎮ 蛋白系统 是我们对它们启动子中逆境相关的顺式作用元件
进 化 分 析 结 果 显 示ꎬ 尽 管 ＧｍＥＸＰＢ５ 蛋 白 和 进行预测分析ꎬ所得结果与预期相符ꎬＧｍＥＸＰＢ５
ＧｍＥＸＰＢ７ 蛋白的亲缘关系并不近ꎬ但与它们各自 和 ＧｍＥＸＰＢ７ 的启动子区域均含有多个激素和逆

亲缘关系较近的 ＥＸＰＢ 蛋白仍来自豆科植物ꎮ 境响应相关的顺式作用元件ꎮ 杨瑞瑞等(２０２２) 研
前人研究发现ꎬ部分 ＥＸＰ 基因在植物中的表 究表明ꎬ脱落酸和茉莉酸等植物激素及其信号转
达具有一定的组织特异性ꎮ 例如:水稻 ＯｓＥＸＰＢ５ 导 途 径 在 环 境 胁 迫 过 程 中 均 起 重 要 作 用ꎮ
和大 麦 ＨｖＥＸＰＢ１ 在 根 毛 中 特 异 性 表 达 ( Ｗｏｎ ｅｔ ＧｍＥＸＰＢ５ 和 ＧｍＥＸＰＢ７ 启动子中脱落酸和茉莉酸
ａｌ.ꎬ ２０１０)ꎻ小麦 ＥＸＰ 基因在不同组织器官中也存 甲酯响应元件的存在表明它们可能通过响应一种
在差异表达且具有表达偏好性ꎬ在根中的表达量 或多种激素参与大豆对逆境胁迫的应答ꎮ 盐和干
普遍较高(Ｈａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎻ烟草 ＮｔａｂＥＸＰＡ１２ 则 旱胁迫能够显著诱导小麦部分 ＥＸＰ 基因的表达也
主要在叶片中表达ꎬ可能参与烟叶生长发育的调 与它们启动子区含有数量不等的逆境相关顺式元
控 ( 丁 安 明 等ꎬ ２０２１ )ꎮ 在 本 研 究 中ꎬ 尽 管 件有关( Ｈａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎮ 预测分析结果显示ꎬ
ＧｍＥＸＰＢ５ 和 ＧｍＥＸＰＢ７ 的 表 达 不 具 有 组 织 特 异 ＧｍＥＸＰＢ７ 启动子中逆境响应元件的种类及数量
性ꎬ但它们在根和叶中的表达量仍显著高于茎中 均 大 于 ＧｍＥＸＰＢ５ 启 动 子ꎬ 推 测 这 是 导 致
的表达量ꎬ推测 ＧｍＥＸＰＢ５ 和 ＧｍＥＸＰＢ７ 在大豆的 ＧｍＥＸＰＢ７ 对 盐 和 干 旱 胁 迫 的 响 应 程 度 强 于
根、叶以及茎中均能够发挥转录调控作用ꎮ ＧｍＥＸＰＢ５ 的原因ꎮ
ＧｍＥＸＰＢ５ 和 ＧｍＥＸＰＢ７ 可以参与大豆幼苗对 综上所述ꎬＧｍＥＸＰＢ５ 和 ＧｍＥＸＰＢ７ 均能参与
非生物胁迫的应答ꎬ但它们的转录对盐、干旱和低 大豆对非生物胁迫的应答ꎬ本研究为 ＧｍＥＸＰＢ５ 和
温胁迫的响应不同ꎮ 总体而言ꎬ盐和干旱胁迫可
ＧｍＥＸＰＢ７ 基因的后续功能研究提供了理论依据ꎮ
以诱导 ＧｍＥＸＰＢ５ 和 ＧｍＥＸＰＢ７ 的表达ꎬ但低温胁 此外ꎬ大豆 ＥＸＰ 基因家族成员众多ꎬ后续也有必要
迫则抑制了 ＧｍＥＸＰＢ５ 和 ＧｍＥＸＰＢ７ 的表达ꎮ 冯珊
对其他基因的功能进行深入的挖掘和研究ꎮ
珊等(２０２０) 推测ꎬＴａＥＸＰＢ１２￣Ａ / Ｂ / Ｄ 基因在低温
胁迫下表达量的下降可能是为了通过减少根的表
面积来减少低温胁迫所造成的伤害ꎬ而干旱胁迫 参考文献:
下基因表达量的升高可能是植物为了增强吸水能
ＢＲＵＭＭＥＬＬ ＤＡꎬ ＨＡＲＰＳＴＥＲ ＭＨꎬ ＣＩＶＥＬＬＯ ＰＭꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ
力而促进根毛生长的缘故ꎮ Ｈａｎ 等(２０１９) 推测ꎬ
小麦 ＥＸＰ 基因在盐胁迫下的上调表达还可能在维 １９９９. Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｘｐａｎｓｉｎ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｂｕｎｄａｎｃｅ ｉｎ ｔｏｍａｔｏ
ｆｒｕｉｔ ａｌｔｅｒｓ ｓｏｆｔｅｎｉｎｇ ａｎｄ ｃｅｌｌ ｗａｌｌ ｐｏｌｙｍｅｒ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ｄｕｒｉｎｇ
持细胞内 Ｎａ 和 Ｋ 的平衡起重要作用ꎮ 由此可以
＋
＋
ｒｉｐｅｎｉｎｇ [Ｊ]. Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌꎬ １１(１１): ２２０３－２２１６.
预见ꎬＧｍＥＸＰＢ５ 和 ＧｍＥＸＰＢ７ 可能在大豆抗盐和
ＣＡＬＤＥＲＩＮＩ ＤＦꎬ ＣＡＳＴＩＬＬＯ ＦＭꎬ ＡＲＥＮＡＳ ＭＡꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ
抗旱基因工程育种中存在潜在的应用价值ꎮ Ｈａｎ
２０２１. Ｏｖｅｒｃｏｍｉｎｇ ｔｈｅ ｔｒａｄｅ￣ｏｆｆ ｂｅｔｗｅｅｎ ｇｒａｉｎ ｗｅｉｇｈｔ ａｎｄ
等(２０１９)报道ꎬ不同 ＥＸＰ 基因亚家族之间存在较
ｎｕｍｂｅｒ ｉｎ ｗｈｅａｔ ｂｙ ｔｈｅ ｅｃｔｏｐｉｃ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｅｘｐａｎｓｉｎ ｉｎ
大的结构差异ꎬ但同一亚家族内 ＥＸＰ 基因具有较
ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｓｅｅｄｓ ｌｅａｄｓ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｙｉｅｌｄ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ [Ｊ]. Ｎｅｗ
高 的 保 守 性ꎬ 结 构 比 较 相 似ꎮ 尽 管 本 研 究 中 Ｐｈｙｔｏｌꎬ ２３０(２): ６２９－６４０.
ＧｍＥＸＰＢ５ 蛋白和 ＧｍＥＸＰＢ７ 蛋白的亲缘 关 系 较 ＣＨＯＩ Ｄꎬ ＫＩＭ ＪＨꎬ ＬＥＥ Ｙꎬ ２００８. Ｅｘｐａｎｓｉｎｓ ｉｎ ｐｌａｎｔ
远ꎬ但它们的组织表达模式和非生物胁迫表达模 ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ [Ｊ]. Ａｄｖ Ｂｏｔ Ｒｅｓꎬ ４７: ４７－９７.