全 文 ：拟南芥 ＷＲＫＹ８转录因子相关基因 ＶＱ１０和 ＶＱ１１
受多种非生物逆境胁迫诱导表达∗
韩　 笑１ꎬ 王后平２ꎬ 潘金晶２ꎬ 胡彦如２ꎬ 陈小兰１∗∗ꎬ 余迪求２∗∗
(１ 云南大学生命科学学院ꎬ 昆明　 ６５００９１ꎻ ２ 中国科学院西双版纳热带植物园热带森林生态学重点实验室ꎬ 昆明　 ６５０２２３)
摘要: 拟南芥 ＷＲＫＹ８转录因子能与 ＶＱ蛋白家族成员 ＶＱ９相互作用共同调控植物的耐盐反应ꎮ 本研究中
进一步发现ꎬ ＷＲＫＹ８能与多个 ＶＱ蛋白在酵母细胞中相互作用ꎬ 其中 ＶＱ５、 ＶＱ１０、 ＶＱ１１、 ＶＱ１６、 ＶＱ２０、
ＶＱ２３及 ＶＱ３２等与 ＷＲＫＹ８之间有较强的相互作用ꎬ 而 ＶＱ１３、 ＶＱ１４、 ＶＱ１７、 ＶＱ２１、 ＶＱ２５及 ＶＱ３１ 等与
ＷＲＫＹ８之间的相互作用相对较弱ꎮ 基因表达分析表明ꎬ ＷＲＫＹ８相关的 ＶＱ１０、 ＶＱ１１ 及 ＶＱ２３ 基因受 ＡＢＡ
诱导明显ꎬ 其中 ＶＱ２３基因受 ＡＢＡ诱导最高达 ２４１倍ꎬ 表明它们可能参与调控植物体内的 ＡＢＡ 信号传导
途径ꎮ 此外ꎬ ＶＱ１０、 ＶＱ１１及 ＶＱ２３基因的表达还受高盐、 高渗透压、 低温或高温胁迫的诱导ꎮ 亚细胞定
位实验表明ꎬ ＶＱ１０蛋白特异性的定位于细胞核ꎬ 而 ＶＱ１１ 蛋白定位于细胞核和细胞质ꎮ 研究结果表明ꎬ
ＷＲＫＹ８转录因子相关的 ＶＱ１０、 ＶＱ１１及 ＶＱ２３蛋白可能参与调控植物多种非生物逆境反应ꎮ
关键词: 拟南芥ꎻ ＷＲＫＹ转录因子ꎻ ＶＱ蛋白ꎻ 非生物逆境ꎻ 表达分析
中图分类号: Ｑ ９４５　 　 　 　 　 　 文献标志码: Ａ　 　 　 　 　 　 　 　 文章编号: ２０９５－０８４５(２０１５)０６－７６０－０７
Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ＷＲＫＹ８ Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ￣Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ Ｇｅｎｅｓ ＶＱ１０
ａｎｄ ＶＱ１１ ａｒｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ ｔｏ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｂｉｏｔｉｃ Ｓｔｒｅｓｓｅｓ
ＨＡＮ Ｘｉａｏ１ꎬ ＷＡＮＧ Ｈｏｕ￣ｐｉｎｇ２ꎬ ＰＡＭ Ｊｉｎ￣ｊｉｎｇ２ꎬ ＨＵ Ｙａｎ￣ｒｕ２ꎬ ＣＨＥＮ Ｘｉａｏ￣ｌａｎ１∗∗ꎬ ＹＵ Ｄｉ￣ｑｉｕ２∗∗
(１ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｙｕｎｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５００９１ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｔｒｏｐｉｃａｌ Ｆｏｒｅｓｔ Ｅｃｏｌｏｇｙꎬ
Ｘｉｓｈｕａｎｇｂａｎｎａ Ｔｒｏｐｉｃａｌ Ｂｏｔａｎｉｃａｌ Ｇａｒｄｅｎꎬ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０２２３ꎬ Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ＷＲＫＹ８ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ ｐｈｙｓｉｃａｌｌｙ ｉｎｔｅｒａｃｔｓ ｗｉｔｈ ＶＱ９ ｐｒｏｔｅｉｎꎬ ａ ｍｅｍｂｅｒ ｏｆ ＶＱ ｐｒｏｔｅｉｎ
ｆａｍｉｌｙꎬ ｔｏ ｍｏｄｕｌａｔｅ ｓａｌｉｎｉｔｙ ｓｔｒｅｓｓ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ. Ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙꎬ ｗｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｒｅｖｅａｌｅｄ ｔｈａｔ ａ ｌａｒｇｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ＶＱ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｉｎ￣
ｔｅｒａｃｔ ｗｉｔｈ ＷＲＫＹ８ ｉｎ ｔｈｅ ｙｅａｓｔ ｔｗｏ￣ｈｙｂｒｉｄ ｓｙｓｔｅｍ. ＷＲＫＹ８ ｓｔｒｏｎｇｌｙ ｉｎｔｅｒａｃｔｓ ｗｉｔｈ ＶＱ５ꎬ ＶＱ１０ꎬ ＶＱ１１ꎬ ＶＱ１６ꎬ
ＶＱ２０ꎬ ＶＱ２３ꎬ ＶＱ２９ ａｎｄ ＶＱ３２ ａｎｄ ｓｌｉｇｈｔｌｙ ｉｎｔｅｒａｃｔｓ ｗｉｔｈ ＶＱ９ꎬ ＶＱ１２ꎬ ＶＱ１３ꎬ ＶＱ１４ꎬ ＶＱ１７ꎬ ＶＱ２１ꎬ ＶＱ２５ ａｎｄ
ＶＱ３１ ｉｎ ｙｅａｓｔ. Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ＷＲＫＹ８￣ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｇｅｎｅｓ ＶＱ１０ꎬ ＶＱ１１ ａｎｄ ＶＱ２３ ａｒｅ ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ ｔｏ
ａｂｓｃｉｓｉｃ ａｃｉｄ (ＡＢＡ)ꎬ ｓｕｇｇｅｓｔｉｎｇ ｔｈａｔ ｔｈｅｙ ｍａｙ ｍｅｄｉａｔｅ ＡＢＡ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｉｎ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ. Ｆｕｒｔｈｅｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ
ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ＶＱ１０ꎬ ＶＱ１１ ａｎｄ ＶＱ２３ ｇｅｎｅｓ ａｒｅ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｏｓｍｏｔｉｃ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｃｏｌｄ ａｎｄ / ｏｒ ｈｅａｔ ｓｔｒｅｓｓｅｓ.
Ｓｕｂｃｅｌｌｕｌａｒ ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ＶＱ１０ ｉｓ ａ ｎｕｃｌｅａｒ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ＶＱ１１ ｌｏｃａｌｉｚｅｓ ｉｎ ｂｏｔｈ ｔｈｅ ｎｕｃｌｅｕｓ ａｎｄ
ｔｈｅ ｃｙｔｏｐｌａｓｍ. Ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｕｇｇｅｓｔ ｔｈａｔ ｔｈｅｓｅ ＷＲＫＹ８￣ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ＶＱ１０ꎬ ＶＱ１１ ａｎｄ ＶＱ２３ ｍａｙ ｍｏｄｕｌａｔｅ
ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｂｉｏｔｉｃ ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｉｎ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓꎻ ＷＲＫＹ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓꎻ ＶＱ ｐｒｏｔｅｉｎｓꎻ Ａｂｉｏｔｉｃ ｓｔｒｅｓｓｅｓꎻ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｐｒｏｆｉｌｅｓ
　 ＷＲＫＹ转录因子是植物体内一类非常重要
的调控蛋白ꎬ 其名称源于它们都含有一段高度保
守的 ＷＲＫＹ结构域ꎬ 在模式植物拟南芥 (Ａｒａｂｉ￣
ｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａ) 中拥有 ７４个成员ꎬ 依据它们氨基
植 物 分 类 与 资 源 学 报　 ２０１５ꎬ ３７ (６): ７６０~７６６
Ｐｌａｎｔ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ＤＯＩ: １０.７６７７ / ｙｎｚｗｙｊ２０１５１５０４２
∗
∗∗
基金项目: 国家自然科学基金项目 (３１４０１０４０ꎬ ３１２６０２８３)、 中国科学院 “西部之光” 及青年创新促进会项目
通讯作者: Ａｕｔｈｏｒｓ ｆｏｒ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅꎻ Ｅ￣ｍａｉｌ: ｃｈｅｎｘｉａｏｌａｎ＠ｙｎｕ􀆰 ｅｄｕ􀆰 ｃｎꎻ ｙｄｑ＠ｘｔｂｇ􀆰 ａｃ􀆰 ｃｎ
收稿日期: ２０１５－０３－１１ꎬ ２０１５－０５－１５接受发表
作者简介: 韩笑 (１９８９－) 女ꎬ 硕士研究生ꎬ 主要从事植物环境适应性研究ꎮ
酸序列结构的不同ꎬ 可被分为三大类型 (Ｇｒｏｕｐ Ｉ、
Ｇｒｏｕｐ ＩＩ和 Ｇｒｏｕｐ ＩＩＩ) (Ｅｕｌｇｅｍ等ꎬ ２０００ꎻ Ｒｕｓｈｔｏｎ
等ꎬ ２０１０)ꎮ ＷＲＫＹ蛋白能直接结合下游靶基因
启动子区域的 Ｗ￣ｂｏｘ 序列 ＴＴＧＡＣＣ / Ｔ ( Ｅｕｌｇｅｍ
等ꎬ ２０００)ꎮ 虽然最早被鉴定的ＷＲＫＹ蛋白 ＳＰＦ１
参与调控植物糖信号途径的建立 (Ｉｓｈｉｇｕｒｏ和 Ｎａ￣
ｋａｍｕｒａꎬ １９９４)ꎬ 但后来大量研究证实 ＷＲＫＹ 转
录因子主要参与调控植物应对逆境胁迫的抗性反
应ꎬ 它们在植物抵抗各种生物或非生物逆境胁迫
时发挥着极其重要的调控功能 (Ｅｕｌｇｅｍ 和 Ｓｏｍｓ￣
ｓｉｃｈꎬ ２００７ꎻ Ｐａｎｄｅｙ 和 Ｓｏｍｓｓｉｃｈꎬ ２００９ꎻ Ｒｕｓｈｔｏｎ
等ꎬ ２０１０ꎻ Ｃｈｅｎ 等ꎬ ２０１２ꎻ Ｉｓｈｉｈａｍａ 和 Ｙｏｓｈｉｏｋａꎬ
２０１２)ꎮ
作者前期研究发现ꎬ 拟南芥 ＷＲＫＹ８ 转录因
子在植物抗病反应中发挥着重要的调控作用
(Ｃｈｅｎ等ꎬ ２０１０ꎬ ２０１３)ꎮ ＷＲＫＹ８ 基因的表达受
细菌性病原菌 Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｙｒｉｎｇａｅ 和真菌性病
原菌 Ｂｏｔｒｙｔｉｓ ｃｉｎｅｒｅａ的强烈诱导ꎮ 表型分析表明ꎬ
当ＷＲＫＹ８基因突变后ꎬ ｗｒｋｙ８突变体植物提高了
对 Ｐ􀆰 ｓｙｒｉｎｇａｅ的抗性水平ꎬ 但降低了对 Ｂ􀆰 ｃｉｎｅｒｅａ
的抗性水平 ( Ｃｈｅｎ 等ꎬ ２０１０)ꎮ 此外ꎬ ＷＲＫＹ８
还参与调控植物对病毒 ＴＭＶ￣ｃｇ (Ｔｏｂａｃｃｏ ｍｏｓａｉｃ
ｖｉｒｕｓ) 的抗性ꎬ 它能抑制 ＴＭＶ￣ｃｇ 病毒在植物体
内的运输与积累 (Ｃｈｅｎ 等ꎬ ２０１３)ꎮ 此外ꎬ 在另
一项研究中我们发现 ＷＲＫＹ８转录因子能与 ＶＱ９
蛋白相互作用ꎬ 从而参与调控植物的耐盐反应
(Ｈｕ等ꎬ ２０１３)ꎮ ＶＱ９ 特异性地受高盐胁迫的强
烈诱导ꎬ 且能抑制 ＷＲＫＹ８ 结合下游 ＤＮＡ 序列
的能力ꎬ 从而拮抗 ＷＲＫＹ８介导的抗盐信号传导
过程 (Ｈｕ等ꎬ ２０１３)ꎮ
ＶＱ９属于 ＶＱ 蛋白家族成员 (Ｍｏｒｉｋａｗａ 等ꎬ
２００２ꎻ Ａｎｄｒｅａｓｓｏｎ 等ꎬ ２００５ꎻ Ｃｈｅｎｇ 等ꎬ ２０１２ꎻ 林
渊源和余迪求ꎬ ２０１２)ꎮ 研究表明某些 ＶＱ 蛋白
参与调控植物的生长发育过程ꎮ 例如ꎬ ＶＱ１４ /
ＩＫＵ１ (ＨＡＩＫＵ１) 参与调控拟南芥的种子发育过
程ꎮ ＶＱ１４主要在胚乳细胞中表达ꎬ ＶＱ１４ 突变导
致胚乳发育受阻ꎬ 最终使得种子变小 (Ｗａｎｇ 等ꎬ
２０１０)ꎮ 此外ꎬ ＶＱ 蛋白在植物适应逆境胁迫时
也发挥着非常重要的调控作用ꎮ ＶＱ１５ / ＣａＭＢＰ２５
负调控拟南芥对渗透压胁迫的耐受能力 (Ｐｅｒｒｕｃ
等ꎬ ２００４)ꎮ Ｌａｉ 等 (２０１１) 报道ꎬ ＶＱ１６ / ＳＩＢ２ 及
ＶＱ２３ / ＳＩＢ１ 能与 ＷＲＫＹ３３ 转录因子相互作用ꎬ
共同调控植物对真菌性病原菌 Ｂ􀆰 ｃｉｎｅｒｅａ 的抗性ꎮ
ＶＱ１６ / ＳＩＢ２ 及 ＶＱ２３ / ＳＩＢ１ 能激活 ＷＲＫＹ３３ 结合
下游 ＤＮＡ的能力ꎬ 从而激活 ＷＲＫＹ３３ 介导的抗
病信号途径ꎮ Ｃｈｅｎｇ 等 (２０１２) 的研究显示ꎬ 多
个 ＶＱ 基因受抗病相关激素水杨酸 ( Ｓａｌｉｃｙｌｉｃ
ａｃｉｄꎬ ＳＡ) 及病原菌 Ｐ􀆰 ｓｙｒｉｎｇａｅ 的诱导表达ꎬ 暗
示它们也可能参与调控植物的抗病反应ꎮ 然而ꎬ
ＶＱ蛋白家族成员响应非生物逆境胁迫的表达谱
及具体生物学功能仍有待深入研究ꎮ
在本研究中我们进一步发现ꎬ ＷＲＫＹ８ 转录
因子能与多个 ＶＱ蛋白家族成员在酵母细胞中相
互作用ꎬ 例如 ＶＱ１０ꎬ ＶＱ１１ꎬ ＶＱ１６ꎬ ＶＱ２３ 和
ＶＱ３２ꎮ 为了探究这些 ＷＲＫＹ８ 相关蛋白在植物
非生物逆境反应中的功能ꎬ 我们对它们响应抗逆
激素脱落酸 (Ａｂｓｃｉｓｉｃ ａｃｉｄꎬ ＡＢＡ) 及各种非生物
逆境胁迫的表达谱进行了分析ꎮ 结果表明ꎬ ＶＱ１０
和 ＶＱ１１基因受 ＡＢＡꎬ 盐胁迫 (ＮａＣｌ)ꎬ 渗透压
胁迫 (ＰＥＧ)ꎬ 低温 (４ ℃) 及高温 (４２ ℃) 胁迫
的诱导表达ꎬ 暗示它们可能参与调控植物体内多
种非生物逆境胁迫反应ꎮ
１　 材料和方法
１􀆰 １　 材料
普通生物化学试剂及酶制剂分别从上海生工生物技
术公司ꎬ Ｓｉｇｍａ 或 ＴａＫａＲａ 生物技术公司 (大连) 购买ꎮ
选用拟南芥哥伦比亚生态型 Ｃｏｌｕｍｂｉａ￣０ (Ｃｏｌ￣０) 为实验
材料ꎮ 种子表面消毒后均匀散布在 １ / ２ＭＳ培养基上 (含
０􀆰 ８％ Ａｇａｒ)ꎬ ４ ℃春化 ３ ｄꎬ 然后转移到 ２２ ℃培养箱培养
７ ｄ后移栽到土中ꎮ 培养条件为温度 ２２ ℃左右ꎬ 相对湿度
５０％ꎬ 光照周期 １０ ｈ白 / １４ ｈ昼 (光照时间 ８ ∶ ３０－１８ ∶ ３０)ꎮ
１􀆰 ２　 酵母双杂交实验
将删除自激活结构域的 ＷＲＫＹ８ 编码序列克隆进
ｐＧＢＫＴ７载体作为诱饵载体 (ＢＤ￣ＷＲＫＹ８)ꎬ 并将拟南芥
３４个 ＶＱ蛋白的全长编码序列克隆进 ｐＧＡＤＴ７载体 (ＡＤ￣
ＶＱ)ꎮ 分别将 ＢＤ￣ＷＲＫＹ８ 与 ＡＤ￣ＶＱ 共转化进酵母菌株
Ｙ２ＨＧｏｌｄ (Ｃｌｏｎｔｅｃｈꎬ ＵＳＡ) 进行实验ꎮ 如果转化后的酵
母细胞能在缺少亮氨酸、 色氨酸、 组氨酸及腺嘌呤 ４ 种
营养元素并添加 １５ ｍｍｏｌ􀅰Ｌ－１ ３￣ＡＴ 的培养基上生长则表
明两个蛋白相互作用ꎮ
１􀆰 ３　 ＡＢＡ及非生物逆境胁迫处理
ＡＢＡ处理时ꎬ 用 ０􀆰 １ ｍｍｏｌ􀅰Ｌ－１的 ＡＢＡ溶液喷施 ３周
龄土培的野生型拟南芥植株ꎬ 然后在相应时间点取材备
用ꎮ 逆境胁迫处理时ꎬ ３周龄土培野生型拟南芥植株分别
用 ２５０ ｍｍｏｌ􀅰Ｌ－１ ＮａＣｌꎬ ２５％ ＰＥＧꎬ ４ ℃低温及 ４２ ℃高温
１６７６期　 　 　 韩笑等: 拟南芥 ＷＲＫＹ８转录因子相关基因 ＶＱ１０和 ＶＱ１１受多种非生物逆境胁迫诱导表达　 　 　 　 　
处理ꎮ 其中ꎬ ＮａＣｌ或 ＰＥＧ处理时ꎬ 用相应的溶液浸泡植
株地上部分ꎬ 并在相应时间点取样备用进行进一步分析ꎮ
１􀆰 ４　 实时荧光定量 ＰＣＲ (ｑＲＴ￣ＰＣＲ)
用 Ｔｒｉｚｏｌ ｒｅａｇｅｎｔ ( Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎꎬ ＵＳＡ) 法提取总 ＲＮＡꎬ
并进行 ＤＮａｓｅⅠ消化ꎬ 用来进行 ｑＲＴ￣ＰＣＲ 分析ꎮ 用 Ｓｕ￣
ｐｅｒｓｃｒｉｐｔ ＩＩ ( Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎꎬ ＵＳＡ) 反转录试剂盒进行实验ꎬ
反转录总体积为 ２０ μＬꎬ 包含 ２ μｇ 的总 ＲＮＡꎬ 然后取 １
μＬ用来进行 ｑＲＴ￣ＰＣＲ实验ꎻ ＡＣＴＩＮ２作为内参基因ꎮ 定
量 ＰＣＲ的反应体系 (２０ μＬ): １０ μＬ ＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ Ｉ 反应
混合物ꎬ 蒸馏水 ８ μＬꎬ 每条引物 (１０ μＭ) 各 ０􀆰 ５ μＬ 和
１ μＬ ｃＤＮＡꎮ 退火温度为 ５０ ℃ꎬ 在 Ｒｏｃｈｅ ＬｉｇｈｔＣｙｃｌｅｒ ４８０
ｒｅａｌ￣ｔｉｍｅ ＰＣＲ 仪上进行 ｑＲＴ￣ＰＣＲ 实验ꎮ 每个基因 ｑＲＴ￣
ＰＣＲ实验用不同的 ＲＮＡ样品重复 ３次ꎮ
１􀆰 ５　 亚细胞定位分析
将含有 ＶＱ１０￣ＧＦＰꎬ ＶＱ１１￣ＧＦＰ 和 ＧＦＰ 的农杆菌
Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ (ｓｔｒａｉｎ ＧＶ３１０１) 在 ＬＢ中培养过
夜ꎬ 离心后重新悬浮在 １０ ｍｍｏｌ􀅰Ｌ－１ ＭＥＳ 和 １０ ｍｍｏｌ􀅰Ｌ－１
ＭｇＣｌ２ 中ꎮ 调整溶液的 ＯＤ６００为 ０􀆰 ５ꎬ 然后加入乙酰丁香
酮ꎬ 在 ２２ ℃保育 ２ ｈꎮ 将准备好的农杆菌直接注射入烟
草 (Ｎｉｃｏｔｉａｎａ ｂｅｎｔｈａｍｉａｎａ) 叶片ꎬ ４８ ｈ 后用激光共聚焦
显微镜观测结果ꎮ
２　 结果与分析
２􀆰 １　 拟南芥 ＶＱ蛋白家族成员 ＶＱ￣ｍｏｔｉｆ序列分析
前期研究发现ꎬ ＶＱ 蛋白广泛存在于陆生植
物中ꎬ 在苔藓、 蕨类、 裸子植物到被子植物中都
被鉴定到ꎬ 其中在模式植物拟南芥中有 ３４ 个成
员 (林渊源和余迪求ꎬ ２０１２)ꎮ 通过比较氨基酸
序列ꎬ 拟南芥 ＶＱ蛋白可被分成两大簇 (林渊源
和余迪求ꎬ ２０１２)ꎮ 在本研究中ꎬ 我们对拟南芥
３４个 ＶＱ蛋白的 ＶＱ￣ｍｏｔｉｆ 序列做了进一步的比
对分析ꎮ 拟南芥 ＶＱ 蛋白的 ＶＱ￣ｍｏｔｉｆ 非常保守ꎬ
除了 ＶＱ５和 ＶＱ６以外ꎬ 其他 ３２个成员全部含有
一段 ＦｘｘｘＶＱｘｘＬＴＧ 序列 (图 １)ꎻ 除此之外ꎬ 某
些 ＶＱ蛋白在其他氨基酸序列上还有很大的相似
性 (图 １)ꎬ 例如 ＶＱ２与 ＶＱ３ꎬ ＶＱ２２与 ＶＱ２７等ꎬ
暗示它们可能具有某些相似的生物学功能ꎮ
２􀆰 ２　 多个拟南芥 ＶＱ 蛋白能与 ＷＲＫＹ８ 转录因
子相互作用
我们前期研究发现ꎬ 拟南芥 ＶＱ９ 蛋白能与
ＷＲＫＹ８转录因子相互作用形成蛋白复合物ꎬ 从而
图 １　 拟南芥 ＶＱ 蛋白家族成员 ＶＱ￣ｍｏｔｉｆ序列
Ｆｉｇ􀆰 １　 ＶＱ￣ｍｏｔｉｆ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ＶＱ ｐｒｏｔｅｉｎｓ
２６７　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 植 物 分 类 与 资 源 学 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 第 ３７卷
共同调控植物对盐害胁迫的反应 ( Ｈｕ 等ꎬ
２０１３)ꎮ ＶＱ９蛋白能抑制 ＷＲＫＹ８ 的 ＤＮＡ结合能
力ꎬ 从而拮抗 ＷＲＫＹ８的调控功能ꎮ 为了进一步
明确是否还有其他 ＶＱ 蛋白能与 ＷＲＫＹ８ 相互作
用从而参与 ＷＲＫＹ８调控的生理过程ꎬ 我们采用
酵母双杂交实验做了进一步分析ꎮ 实验结果表
明ꎬ 多个拟南芥 ＶＱ蛋白能与ＷＲＫＹ８转录因子相
互作用ꎬ 其中 ＶＱ５、 ＶＱ１０、 ＶＱ１１、 ＶＱ１６、 ＶＱ２０、
ＶＱ２３及 ＶＱ３２ 等与 ＷＲＫＹ８ 之间有较强的相互
作用ꎬ 而 ＶＱ１３、 ＶＱ１４、 ＶＱ１７、 ＶＱ２１、 ＶＱ２５ 及
ＶＱ３１等与ＷＲＫＹ８之间的相互作用相对较弱 (图
２)ꎮ 该结果暗示ꎬ 这些 ＷＲＫＹ８ 相关的 ＶＱ 蛋白
也可能参与调控 ＷＲＫＹ８介导的逆境反应过程ꎮ
图 ２　 拟南芥 ＶＱ 蛋白与 ＷＲＫＹ８转录因子在酵母中相互作用ꎮ
如果酵母细胞能在缺少亮氨酸、 色氨酸、 组氨酸及腺嘌呤
４种营养元素并添加 １５ ｍｍｏｌ􀅰Ｌ－１ ３￣ＡＴ的培养基上
生长则表明两个蛋白相互作用
Ｆｉｇ􀆰 ２　 Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ＶＱ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｉｎｔｅｒａｃｔ ｗｉｔｈ ＷＲＫＹ８ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ
ｆａｃｔｏｒ ｉｎ ｙｅａｓｔ. Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｃｅｌｌｓ ｔｏ
ｇｒｏｗ ｏｎ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｄｒｏｐｏｕｔ ｍｅｄｉｕｍ ｌａｃｋｉｎｇ Ｌｅｕꎬ Ｔｒｐꎬ Ｈｉｓꎬ ａｎｄ
Ａｄｅ ａｎｄ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ １５ ｍｍｏｌ􀅰Ｌ－１ ３￣ａｍｉｎｏｔｒｉａｚｏｌｅ (３￣ＡＴ)
２􀆰 ３　 拟南芥ＶＱ１０和ＶＱ１１基因的表达受ＡＢＡ诱导
为了探究 ＷＲＫＹ８转录因子相关 ＶＱ 蛋白的
生物学功能ꎬ 我们选取了几个与 ＷＲＫＹ８ 相互作
用较强的 ＶＱ 蛋白做了进一步的分析ꎬ 包括
ＶＱ１０、 ＶＱ１１、 ＶＱ１６、 ＶＱ２３及 ＶＱ３２ꎮ 植物激素
ＡＢＡ是植物体内重要的信号调节物质之一ꎬ 在
植物抵抗高盐、 高渗透压、 干旱和低温等逆境胁
迫过程中发挥着非常重要的调控功能 ( Ｆｉｎｋｅｌ￣
ｓｔｅｉｎ等ꎬ ２００２)ꎮ 我们用 ０􀆰 １ ｍｍｏｌ􀅰Ｌ－１的 ＡＢＡ溶
液喷施 ３周龄土培的野生型拟南芥植株ꎬ 然后在
０ꎬ ２ꎬ ４ꎬ ８ꎬ １２ꎬ ２４ ｈ 取材提取 ＲＮＡ 进行分析
检测ꎮ 实验结果表明ꎬ ＶＱ１０、 ＶＱ１１ 及 ＶＱ２３ 基
因受 ＡＢＡ 诱导明显 (图 ３: Ａꎬ Ｂ)ꎬ 其中 ＶＱ２３
基因受 ＡＢＡ 诱导最高达 ２４１ 倍 (图 ３: Ｂ)ꎻ 而
在对照试验中ꎬ ＶＱ１０、 ＶＱ１１ 及 ＶＱ２３ 等基因的
表达量都没有明显变化 (图 ３: Ｃ)ꎬ 这些结果表
明 ＶＱ１０、 ＶＱ１１ 及 ＶＱ２３ 可能在植物体内 ＡＢＡ
信号途径中发挥着一定的调控功能ꎮ
图 ３　 拟南芥 ＶＱ１０、 ＶＱ１１及 ＶＱ２３基因的表达受 ＡＢＡ诱导ꎮ
ＡＢＡ处理时ꎬ 用 ０􀆰 １ ｍｍｏｌ􀅰Ｌ－１的 ＡＢＡ溶液喷施 ３周龄土培
的野生型拟南芥植株ꎬ 然后在相应时间点取材备用ꎮ
所有实验用不同的植物材料重复三次
Ａ. ＶＱ１０和 ＶＱ１１基因的表达受 ＡＢＡ诱导ꎻ Ｂ. ＶＱ２３基因的
表达受 ＡＢＡ诱导ꎻ Ｃ. ＶＱ１０、 ＶＱ１１、 ＶＱ１６、 ＶＱ２３及 ＶＱ３２
基因的表达不受 Ｈ２Ｏ诱导
Ｆｉｇ􀆰 ３　 Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ＶＱ１０ꎬ ＶＱ１１ꎬ ａｎｄ ＶＱ２３ ｇｅｎｅｓ ａｒｅ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ
ＡＢＡ. Ｆｏｒ ＡＢＡ ｔｒｅａｔｍｅｎｔꎬ ｔｈｅ ＡＢＡ ｓｔｏｃｋ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｗａｓ ｄｉｌｕｔｅｄ ｔｏ
０􀆰 １ ｍｍｏｌ􀅰Ｌ－１ ｗｉｔｈ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｓｐｒａｙｅｄ ｏｎｔｏ ３￣ｗｅｅｋ￣ｏｌｄ ｓｏｉｌ￣ｇｒｏｗｎ
ｗｉｌｄ￣ｔｙｐｅ ｐｌａｎｔｓ. Ａｌｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｒｅｐｅａｔｅｄ ｔｈｒｅｅ
ｔｉｍｅｓ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ＲＮＡ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｓ
Ａ. Ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ＶＱ１０ ａｎｄ ＶＱ１１ ｉｓ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ＡＢＡꎻ Ｂ. Ｔｈｅ
ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ＶＱ２３ ｉｓ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ＡＢＡꎻ Ｃ. Ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ
ＶＱ１０ꎬ ＶＱ１１ꎬ ＶＱ１６ꎬ ＶＱ２３ ａｎｄ ＶＱ３２ ｉｓ ｎｏｔ ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ ｔｏ Ｈ２Ｏ
２􀆰 ４　 拟南芥 ＶＱ１０ 和 ＶＱ１１ 基因的表达受多种
非生物逆境诱导
植物在生长发育过程中ꎬ 往往会受各种非生
３６７６期　 　 　 韩笑等: 拟南芥 ＷＲＫＹ８转录因子相关基因 ＶＱ１０和 ＶＱ１１受多种非生物逆境胁迫诱导表达　 　 　 　 　
物胁迫的影响ꎬ 如高盐、 高渗透压、 低温及高温
等ꎮ 针对非生物逆境的胁迫ꎬ 植物发展了一套非
常复杂而完善的调控网络ꎮ 分子水平的调节主要
表现为相关基因的转录激活或抑制ꎬ 这些过程需
要各种转录因子的参与ꎬ 而 ＷＲＫＹ 转录因子在
该过程中发挥了重要的调控功能ꎮ 我们前期研究
发现ꎬ 拟南芥 ＷＲＫＹ８ 转录因子与 ＶＱ９ 蛋白相
互作用参与调控植物对高盐胁迫的适应过程
(Ｈｕ等ꎬ ２０１３)ꎮ 为了进一步明确 ＷＲＫＹ８ 相关
的 ＶＱ１０、 ＶＱ１１、 ＶＱ１６、 ＶＱ２３ 及 ＶＱ３２ 等蛋白
是否也参与调控植物的非生物逆境适应过程ꎬ 我
们分析了它们响应高盐、 高渗透压、 低温及高温
胁迫的表达谱ꎮ
我们首先用 ２５０ ｍｍｏｌ􀅰Ｌ－１ ＮａＣｌ 处理 ３ 周龄
土培野生型拟南芥植株ꎬ 然后在 ０ꎬ ２ꎬ ４ꎬ ８ꎬ １２ꎬ
２４ ｈ取材提取 ＲＮＡ 进行分析检测ꎮ 实验结果表
明ꎬ ＶＱ１０、 ＶＱ１１及 ＶＱ２３ 基因的表达受高盐胁
迫诱导明显 (图 ４: Ａ)ꎬ 其中 ＶＱ２３ 基因在 ２４ ｈ
时受高盐胁迫诱导可达 ４１ 倍 (图 ４: Ａ)ꎮ 与高
盐胁迫诱导相似的是ꎬ 高渗透压胁迫 ( ２５％
ＰＥＧ) 也可以诱导 ＶＱ１０、 ＶＱ１１ 及 ＶＱ２３ 基因的
表达 (图 ４: Ｂ)ꎮ 这些结果表明 ＶＱ１０、 ＶＱ１１及
ＶＱ２３可能参与调控植物适应高盐或高渗透压胁
迫的生理过程ꎮ
适宜的温度是植物生长发育的重要保障ꎬ 低
温或高温都对植物的生长发育不利ꎮ 例如ꎬ 低温
胁迫对许多农作物的生长发育都会造成伤害ꎬ 使
得植株苗弱、 生长迟缓、 萎蔫、 黄化、 局部坏死、
坐果率低、 产量下降或品质降低等ꎬ 对农业和林
业生产造成严重损失ꎮ 为了分析 ＶＱ１０、 ＶＱ１１、
ＶＱ１６、 ＶＱ２３及 ＶＱ３２基因的表达是否响应低温胁
迫ꎬ 我们用 ４ ℃低温处理 ３周龄土培野生型拟南
芥植株ꎬ 然后在 ０ꎬ ２ꎬ ４ꎬ ８ꎬ １２ꎬ ２４ ｈ 取材提取
ＲＮＡ进行分析检测ꎮ 实验结果表明ꎬ ＶＱ１１ 和
ＶＱ２３基因的表达受低温胁迫诱导明显 (图 ５:
Ａ)ꎮ 相类似地ꎬ 我们进一步分析了 ＶＱ１０、 ＶＱ１１、
ＶＱ１６、 ＶＱ２３及 ＶＱ３２ 基因的表达响应高温胁迫
(４２ ℃) 的情况ꎮ 如图 ５Ｂ和 ５Ｃ所示ꎬ ＶＱ１０、 ＶＱ１１
及 ＶＱ２３ 基因的表达也响应高温胁迫ꎬ 其中
ＶＱ１１基因在 ２４ ｈ 时受高温胁迫诱导可达 ２ １１１
倍ꎮ 这些结果表明ꎬ ＶＱ１０、 ＶＱ１１ 或 ＶＱ２３ 可能
参与调控植物对低温或高温胁迫的适应过程ꎮ
图 ４　 拟南芥 ＶＱ１０、 ＶＱ１１及 ＶＱ２３基因的表达受高盐及高渗透
压胁迫诱导ꎮ 高盐胁迫处理时ꎬ 用 ２５０ ｍｍｏｌ􀅰Ｌ－１ ＮａＣｌ处理
３周龄土培野生型拟南芥植株ꎻ 高渗透压胁迫处理时ꎬ
用 ２５％ ＰＥＧ处理 ３周龄土培野生型拟南芥植株ꎮ
所有实验用不同的植物材料重复三次
Ａ. ＶＱ１０、 ＶＱ１１及 ＶＱ２３基因的表达受高盐胁迫诱导ꎻ 　
Ｂ. ＶＱ１０、 ＶＱ１１及 ＶＱ２３基因的表达受高渗透压胁迫诱导
Ｆｉｇ􀆰 ４　 Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ＶＱ１０ꎬ ＶＱ１１ꎬ ａｎｄ ＶＱ２３ ｇｅｎｅｓ ａｒｅ ｉｎｄｕｃｅｄ
ｂｙ ｓａｌｔ ａｎｄ ｏｓｍｏｔｉｃ ｓｔｒｅｓｓｅｓ. ＲＮＡ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｆｒｏｍ
３￣ｗｅｅｋ￣ｏｌｄ ｗｉｌｄ￣ｔｙｐｅ ｐｌａｎｔｓ ａｔ ｇｉｖｅｎ ｔｉｍｅｓ ａｆｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｗｉｔｈ
ｓａｌｔ (２５０ ｍｍｏｌ􀅰Ｌ－１ ＮａＣｌ) ｏｒ ２５％ ＰＥＧ. Ａｌｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ
ｒｅｐｅａｔｅｄ ｔｈｒｅｅ ｔｉｍｅｓ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ＲＮＡ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｓ
Ａ. Ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ＶＱ１０ꎬ ＶＱ１１ꎬ ａｎｄ ＶＱ２３ ｇｅｎｅｓ ｉｓ ｉｎｄｕｃｅｄ
ｂｙ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓꎻ Ｂ. Ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ＶＱ１０ꎬ ＶＱ１１ꎬ ａｎｄ ＶＱ２３
ｇｅｎｅｓ ｉｓ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ｏｓｍｏｔｉｃ ｓｔｒｅｓｓ
２􀆰 ５　 拟南芥ＶＱ１０和ＶＱ１１蛋白的亚细胞定位分析
为了进一步分析 ＶＱ１０和 ＶＱ１１蛋白的特性ꎬ
我们对它们的亚细胞定位做了分析ꎮ 我们构建了
ＶＱ１０￣ＧＦＰ 和 ＶＱ１１￣ＧＦＰ 融合蛋白植物表达载
体ꎬ 农杆菌直接注射进烟草ꎬ 激光共聚焦显微镜
观测显示: ＧＦＰ 和 ＶＱ１１￣ＧＦＰ 融合蛋白在细胞质
和细胞核里均大量存在ꎬ 而 ＶＱ１０￣ＧＦＰ 融合蛋白
特异地定位于细胞核 (图 ６)ꎮ
３　 讨论
ＶＱ蛋白家族是一类植物特有的蛋白ꎬ 其名
称源于它们都含有一个 ＶＱ￣ｍｏｔｉｆ (Ｍｏｒｉｋａｗａ 等ꎬ
２００２ꎻ Ａｎｄｒｅａｓｓｏｎ等ꎬ ２００５)ꎮ 研究表明某些拟南
芥 ＶＱ蛋白在植物适应逆境胁迫时也发挥着非常
４６７　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 植 物 分 类 与 资 源 学 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 第 ３７卷
图 ５　 拟南芥 ＶＱ１０、 ＶＱ１１及 ＶＱ２３基因的表达受低温 (４ ℃) 或
高温 (４２ ℃) 胁迫诱导ꎮ 所有实验用不同的植物材料重复三次
Ａ. ＶＱ１１及 ＶＱ２３基因的表达受低温胁迫诱导ꎻ 　
Ｂ. ＶＱ１０、 ＶＱ１１及 ＶＱ２３基因的表达受高温胁迫诱导
Ｆｉｇ􀆰 ５　 Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ＶＱ１０ꎬ ＶＱ１１ꎬ ａｎｄ ＶＱ２３ ｇｅｎｅｓ ａｒｅ ｉｎｄｕｃｅｄ
ｂｙ ｃｏｌｄ (４ ℃) ａｎｄ / ｏｒ ｈｅａｔ (４２ ℃) ｓｔｒｅｓｓｅｓ. Ａｌｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ
ｗｅｒｅ ｒｅｐｅａｔｅｄ ｔｈｒｅｅ ｔｉｍｅｓ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ＲＮＡ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｓ
Ａ. Ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ＶＱ１１ ａｎｄ ＶＱ２３ ｇｅｎｅｓ ｉｓ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ｃｏｌｄꎻ
Ｂ. Ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ＶＱ１０ꎬ ＶＱ１１ꎬ ａｎｄ ＶＱ２３ ｇｅｎｅｓ
ｉｓ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ｈｅａｔ
重要的调控作用ꎮ ＶＱ１５ / ＣａＭＢＰ２５ 负调控拟南
芥对渗透压胁迫的耐受能力 (Ｐｅｒｒｕｃ 等ꎬ ２００４)ꎮ
Ｌａｉ 等 (２０１１) 报道ꎬ ＶＱ１６ / ＳＩＢ２ 及 ＶＱ２３ / ＳＩＢ１
能与 ＷＲＫＹ３３ 相互作用ꎬ 共同调控植物对真菌
性病原菌 Ｂ􀆰 ｃｉｎｅｒｅａ的抗性 ꎮ Ｃｈｅｎｇ等 (２０１２) 进
一步研究显示ꎬ 某些 ＶＱ 蛋白能跟 Ｇｒｏｕｐ Ｉ 和
Ｇｒｏｕｐ ＩＩｃ 亚类的 ＷＲＫＹ 转录因子在酵母细胞中
相互作用 ꎬ 暗示它们可能参与调控植物的抗逆
反应ꎮ 然而ꎬ ＶＱ蛋白家族成员参与调控植物抗
逆反应的具体生物学功能及分子机制仍有待深入
研究ꎮ
图 ６　 拟南芥 ＶＱ１０和 ＶＱ１１蛋白的亚细胞定位分析
Ｆｉｇ􀆰 ６　 Ｓｕｂｃｅｌｌｕｌａｒ ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ
ＶＱ１０ ａｎｄ ＶＱ１１ ｐｒｏｔｅｉｎｓ
在前期研究中ꎬ 我们发现拟南芥 ＶＱ９ 蛋白
能与 ＷＲＫＹ８转录因子相互作用共同参与调控植
物的耐盐能力 (Ｈｕ 等ꎬ ２０１３)ꎮ 本研究中ꎬ 我们
进一步发现多个拟南芥 ＶＱ 蛋白能跟 ＷＲＫＹ８ 在
酵母中相互作用 (图 ２)ꎬ 暗示它们可能参与调
控ＷＲＫＹ８介导的某些生理过程ꎮ Ｃｈｅｎｇ等 (２０１２)
研究发现ꎬ 多个拟南芥 ＶＱ 基因受细菌性病原菌
Ｐ􀆰 ｓｙｒｉｎｇａｅ或 ＳＡ 的诱导表达ꎬ 例如 ＶＱ５、 ＶＱ９、
ＶＱ１０、 ＶＱ１１、 ＶＱ１２ 及 ＶＱ２９ꎬ 暗示它们也可能
参与调控植物的抗病反应ꎮ 有趣的是ꎬ 这些 ＶＱ
基因编码的蛋白都能跟 ＷＲＫＹ８ 转录因子在酵母
中相互作用 (图 ２)ꎬ 而ＷＲＫＹ８转录因子也被证
明参与调控植物的抗病反应 (Ｃｈｅｎ 等ꎬ ２０１０)ꎬ
因此我们推测这些 ＶＱ蛋白可能参与调控 ＷＲＫＹ８
介导的抗病信号转导途径ꎮ 未来的研究可以尝试
解析上述 ＶＱ蛋白与 ＷＲＫＹ８ 转录因子相互作用
调控植物抗病反应的分子机理ꎮ
本研究中ꎬ 我们重点探索了与 ＷＲＫＹ８ 转录
因子相关的某些 ＶＱ 基因 (包括 ＶＱ１０、 ＶＱ１１、
ＶＱ１６、 ＶＱ２３及 ＶＱ３２) 响应抗逆激素ＡＢＡ和某些
非生物逆境 (包括高盐、 高渗透压、 低温及高温
胁迫) 的表达情况ꎮ 研究结果表明 ＶＱ１０、 ＶＱ１１
及 ＶＱ２３基因受 ＡＢＡ诱导明显 (图 ３: Ａꎬ Ｂ)ꎬ 其
中 ＶＱ２３基因受 ＡＢＡ 诱导最高达 ２４１ 倍 (图 ３:
Ｂ)ꎬ 表明它们可能参与调控植物体内某些ＡＢＡ信
号通路ꎮ 有趣的是ꎬ 我们前期研究表明 ＷＲＫＹ８基
因的表达也受 ＡＢＡ激素的诱导ꎬ 并参与调控 ＡＢＡ
５６７６期　 　 　 韩笑等: 拟南芥 ＷＲＫＹ８转录因子相关基因 ＶＱ１０和 ＶＱ１１受多种非生物逆境胁迫诱导表达　 　 　 　 　
激素介导的对病毒 ＴＭＶ￣ｃｇ 的抗性 (Ｃｈｅｎ 等ꎬ
２０１３)ꎮ 因此ꎬ 我们认为上述与ＷＲＫＹ８相关的 ＶＱ
蛋白也可能参与调控 ＡＢＡ介导的植物病毒抗性的
建立ꎮ 另外ꎬ 我们前期还发现ꎬ ＷＲＫＹ８基因虽然受
ＡＢＡ激素的诱导ꎬ 但是它可能不参与调控植物对
ＡＢＡ敏感性ꎬ 因为当 ＷＲＫＹ８突变后植物体内的某
些 ＡＢＡ响应基因 (如 ＡＢＦ１、 ＡＢＦ２、 ＡＢＦ３、 ＡＢＦ４、
ＡＢＩ５和 ＡＲＥＢ３) 的表达量并没有发生明显变化 (Ｈｕ
等ꎬ ２０１３)ꎮ 因此ꎬ 我们进一步推测上述受 ＡＢＡ诱
导的 ＶＱ基因如果参与调控植物的 ＡＢＡ敏感性也
可能跟 ＷＲＫＹ８ 没有关联ꎮ 我们的研究还表明ꎬ
与ＷＲＫＹ８相关的 ＶＱ１０、 ＶＱ１１及 ＶＱ２３基因还受
高盐、 高渗透压、 低温或高温胁迫的诱导表达
(图 ４ꎬ 图 ５)ꎬ 暗示它们可能参与调控植物应对上
述非生物逆境的反应中ꎮ 结合我们前面的研究结
果 (Ｈｕ 等ꎬ ２０１３)ꎬ 我们推测 ＶＱ１０、 ＶＱ１１ 及
ＶＱ２３基因参与调控植物耐盐过程可能跟 ＷＲＫＹ８
有一定的关联ꎮ 未来的研究需要进一步深入验证
上述推论以及解析可能存在的分子机制ꎬ 例如未
来需要确定上述 ＶＱ 基因的具体生物学功能以及
对ＷＲＫＹ８转录因子的调控作用ꎮ
亚细胞定位实验表明ꎬ 与 ＷＲＫＹ８ 转录因子
相关的 ＶＱ１０ 与 ＶＱ１１ 都可以定位于细胞核中
(图 ６)ꎬ 该结果与它们能与 ＷＲＫＹ８ 转录因子相
互作用是相一致的 (图 ２)ꎮ 它们在细胞核内相
互作用形成更大的转录复合物共同调控植物体内
的某些生理过程ꎮ 综上所述ꎬ 我们的研究发现了
多个拟南芥 ＶＱ蛋白能跟 ＷＲＫＹ８ 转录因子在酵
母中相互作用ꎬ 并分析了某些 ＶＱ 蛋白的表达谱
及亚细胞定位信息ꎬ 这为将来深入研究这些 ＶＱ
蛋白调控植物抗逆反应的具体生物学功能和分子
机理有一定的参考价值ꎮ
〔参　 考　 文　 献〕
Ａｎｄｒｅａｓｓｏｎ Ｅꎬ Ｊｅｎｋｉｎｓ Ｔꎬ Ｂｒｏｄｅｒｓｅｎ Ｐ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００５. Ｔｈｅ ＭＡＰ ｋｉｎａｓｅ
ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ＭＫＳ１ ｉｓ ａ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｄｅｆｅｎｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ [ Ｊ] .
ＥＭＢＯ Ｊｏｕｒｎａｌꎬ ２４: ２５７９—２５８９
Ｃｈｅｎ ＬＧꎬ Ｚｈａｎｇ ＬＰꎬ Ｌｉ ＤＢ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３. ＷＲＫＹ８ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ
ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ ＴＭＶ￣ｃｇ ｄｅｆｅｎｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｂｙ ｍｅｄｉａｔｉｎｇ ｂｏｔｈ ａｂ￣
ｓｃｉｓｉｃ ａｃｉｄ ａｎｄ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｉｎ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ [ Ｊ] . Ｐｒｏｃｅｅｄ￣
ｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ
Ａｍｅｒｉｃａꎬ １１０: Ｅ１９６３—Ｅ１９７１
Ｃｈｅｎ ＬＧꎬ Ｓｏｎｇ Ｙꎬ Ｌｉ ＳＪ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１２. Ｔｈｅ ｒｏｌｅ ｏｆ ＷＲＫＹ ｔｒａｎｓｃｒｉｐ￣
ｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎ ｐｌａｎｔ ａｂｉｏｔｉｃ ｓｔｒｅｓｓｅｓ [Ｊ] . Ｂｉｏｃｈｉｍｉｃａ ｅｔ Ｂｉｏｐｈｙｓｉ￣
ｃａ Ａｃｔａꎬ １８１９: １２０—１２８
Ｃｈｅｎ ＬＧꎬ Ｚｈａｎｇ ＬＰꎬ Ｙｕ ＤＱꎬ ２０１０. Ｗｏｕｎｄｉｎｇ￣ｉｎｄｕｃｅｄ ＷＲＫＹ８ ｉｓ
ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ ｂａｓａｌ ｄｅｆｅｎｓｅ ｉｎ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ [ Ｊ] . Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｌａｎｔ￣
Ｍｉｃｒｏｂｅ Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓꎬ ２３: ５５８—５６５
Ｃｈｅｎｇ Ｙꎬ Ｚｈｏｕ Ｙꎬ Ｙａｎｇ Ｙ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１２. Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ａ￣
ｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＶＱ ｍｏｔｉｆ￣ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｉｎ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ａｓ ｉｎｔｅｒａｃ￣
ｔｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｏｆ ＷＲＫＹ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ [Ｊ] . Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌｏ￣
ｇｙꎬ １５９: ８１０—８２５
Ｅｕｌｇｅｍ Ｔꎬ Ｒｕｓｈｔｏｎ ＰＪꎬ Ｒｏｂａｔｚｅｋ Ｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０００. Ｔｈｅ ＷＲＫＹ ｓｕｐｅｒ￣
ｆａｍｉｌｙ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ [Ｊ] . Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｐｌａｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅꎬ
５: １９９—２０６
Ｅｕｌｇｅｍ Ｔꎬ Ｓｏｍｓｓｉｃｈ ＩＥꎬ ２００７. Ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｏｆ ＷＲＫＹ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃ￣
ｔｏｒｓ ｉｎ ｄｅｆｅｎｓｅ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ [Ｊ] . Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｏｐｉｎｉｏｎ ｉｎ Ｐｌａｎｔ Ｂｉｏｌｏｇｙꎬ
１０: ３６６—３７１
Ｆｉｎｋｅｌｓｔｅｉｎ ＲＲꎬ Ｇａｍｐａｌａ Ｓꎬ Ｒｏｃｋ Ｃꎬ ２００２. Ａｂｓｃｉｓｉｃ ａｃｉｄ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｉｎ
ｓｅｅｄｓ ａｎｄ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ [ Ｊ]. Ｔｈｅ Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌꎬ １４ (Ｓｕｐｐｌ): Ｓ１５—Ｓ４５
Ｈｕ ＹＲꎬ Ｃｈｅｎ ＬＧꎬ Ｗａｎｇ ＨＰ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３. Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ
ｆａｃｔｏｒ ＷＲＫＹ８ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｎｔａｇｏｎｉｓｔｉｃａｌｌｙ ｗｉｔｈ ｉｔｓ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｎｇ ｐａｒｔ￣
ｎｅｒ ＶＱ９ ｔｏ ｍｏｄｕｌａｔｅ ｓａｌｉｎｉｔｙ ｓｔｒｅｓｓ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ [ Ｊ] . Ｔｈｅ Ｐｌａｎｔ
Ｊｏｕｒｎａｌꎬ ７４: ７３０—７４５
Ｉｓｈｉｈａｍａ Ｎꎬ Ｙｏｓｈｉｏｋａ Ｈꎬ ２０１２. Ｐｏｓｔ￣ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ
ＷＲＫＹ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎ ｐｌａｎｔ ｉｍｍｕｎｉｔｙ [Ｊ] . Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｏｐｉｎ￣
ｉｏｎ ｉｎ Ｐｌａｎｔ Ｂｉｏｌｏｇｙꎬ １５: ４３１—４３７
Ｉｓｈｉｇｕｒｏ Ｓꎬ Ｎａｋａｍｕｒａ Ｋꎬ １９９４. Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｃＤＮＡ￣ｅｎｃｏｄｉｎｇ
ａ ｎｏｖｅｌ ＤＮＡ￣ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎꎬ Ｓｐｆ１ꎬ ｔｈａｔ ｒｅｃｏｇｎｉｚｅｓ Ｓｐ８ ｓｅ￣
ｑｕｅｎｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ５′ ｕｐｓｔｒｅａｍ ｒｅｇｉｏｎｓ ｏｆ ｇｅｎｅｓ￣ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ ｓｐｏｒａｍｉｎ
ａｎｄ ｂｅｔａ￣ａｍｙｌａｓｅ ｆｒｏｍ ｓｗｅｅｔ￣ｐｏｔａｔｏ [ Ｊ] . Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ａｎｄ Ｇｅｎｅｒａｌ
Ｇｅｎｅｔｉｃｓꎬ ２４４: ５６３—５７１
Ｌａｉ Ｚꎬ Ｌｉ Ｙꎬ Ｗａｎｇ Ｆ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１１. Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｓｉｇｍａ ｆａｃｔｏｒ ｂｉｎｄｉｎｇ
ｐｒｏｔｅｉｎｓ ａｒｅ ａｃｔｉｖａｔｏｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ＷＲＫＹ３３ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ ｉｎ ｐｌａｎｔ
ｄｅｆｅｎｓｅ [Ｊ] . Ｔｈｅ Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌꎬ ２３: ３８２４—３８４１
Ｌｉｎ ＹＹ (林渊源)ꎬ Ｙｕ ＤＱ (余迪求)ꎬ ２０１２. Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｐｒｏｆｉｌｅｓ ｏｆ
Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａ ＶＱ ｇｅｎｅ ｆａｍｉｌｙ ｉｎ ｄｅｆｅｎｓｅ ｒｅｌａｔｅｄ ｈｏｒｍｏｎｅｓ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ [Ｊ] . Ｐｌａｎｔ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ (植物分类与资源
学报)ꎬ ３４: ５０９ —５１８
Ｍｏｒｉｋａｗａ Ｋꎬ Ｓｈｉｉｎａ Ｔꎬ Ｍｕｒａｋａｍｉ Ｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００２. Ｎｏｖｅｌ ｎｕｃｌｅａｒ￣ｅｎｃｏ￣
ｄｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ａ ｐｌａｓｔｉｄ ｓｉｇｍａ ｆａｃｔｏｒꎬ Ｓｉｇ１ꎬ ｉｎ Ａｒａ￣
ｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａ [Ｊ] . ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔｅｒꎬ ５１４: ３００—３０４
Ｐａｎｄｅｙ ＳＰꎬ Ｓｏｍｓｓｉｃｈ ＩＥꎬ ２００９. Ｔｈｅ ｒｏｌｅ ｏｆ ＷＲＫＹ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃ￣
ｔｏｒｓ ｉｎ ｐｌａｎｔ ｉｍｍｕｎｉｔｙ [Ｊ]. Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙꎬ １５０: １６４８—１６５５
Ｐｅｒｒｕｃ Ｅꎬ Ｃｈａｒｐｅｎｔｅａｕ Ｍꎬ Ｒａｍｉｒｅｚ ＢＣ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００４. Ａ ｎｏｖｅｌ ｃａｌｍｏｄ￣
ｕｌｉｎ￣ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｓ ａ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ ｏｆ ｏｓｍｏｔｉｃ
ｓｔｒｅｓｓ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｉｎ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ [ Ｊ] . Ｔｈｅ Ｐｌａｎｔ
Ｊｏｕｒｎａｌꎬ ３８: ４１０—４２０
Ｒｕｓｈｔｏｎ ＰＪꎬ Ｓｏｍｓｓｉｃｈ ＩＥꎬ Ｒｉｎｇｌｅｒ Ｐ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１０. ＷＲＫＹ ｔｒａｎｓｃｒｉｐ￣
ｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ [Ｊ] . Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｐｌａｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅꎬ １５: ２４７—２５８
Ｗａｎｇ Ａꎬ Ｇａｒｃｉａ Ｄꎬ Ｚｈａｎｇ Ｈ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１０. Ｔｈｅ ＶＱ ｍｏｔｉｆ ｐｒｏｔｅｉｎ
ＩＫＵ１ ｒｅｇｕｌａｔｅｓ ｅｎｄｏｓｐｅｒｍ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｓｅｅｄ ｓｉｚｅ ｉｎ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ
[Ｊ] . Ｔｈｅ Ｐｌａｎｔ Ｊｏｕｒｎａｌꎬ ６３: ６７０—６７９
６６７　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 植 物 分 类 与 资 源 学 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 第 ３７卷