全 文 ：书西北植物学报!
"#$
!
%$
"
##
#$
!#&(!#$)
!"#$%&#%&()$*+,""-.)/#0-/
!!
文章编号$
#"""*&"!$
"
!"#$
#
#*!#&*"+
!!!!!!!!!!!!!!!
!"#
$
#",-)")
%
.
,/001,#"""*&"!$,!"#$,##,!#&
收稿日期$
!"#$*"-*!$
&修改稿收到日期$
!"#$*#"*!%
基金项目$国家自然科学基金"
%#!""$!"
#&江苏省自然科学基金"
23!"#!--&
#
作者简介$王永鑫"
#+(
#!男!硕士研究生!主要从事茶树分子生物学研究
4*56/7
$
!"#&#"&"+$
!
1
.
68,9:8,;1
"
通信作者$庄
!
静!教授!博士生导师!主要从事茶树分子生物学研究
4*56/7
$
<=861
>.
/1
>!
1
.
68,9:8,;1
茶树中
$
个
%&
转录因子基因的
克隆及温度胁迫的响应
王永鑫!刘志薇!吴致君!李
!
辉!黎星辉!庄
!
静"
"南京农业大学 园艺学院!茶叶科学研究所!南京
!#""+$
#
摘
!
要$利用茶树转录组数据库!检索得到
!
个
?@A
家族转录因子基因
!"#$!#
和
!"#$!!
通过
BC*DAB
方
法!将其从茶树(迎霜)中分离克隆!利用荧光定量
DAB
方法!对
!"#$!#
和
!"#$!!
基因在(迎霜)和(安吉白茶)
!
个茶树品种不同组织以及温度胁迫处理下的表达进行分析!以探讨
?@A
家族转录因子在温度胁迫下的响应特征
结果表明$"
#
#
!"#$!#
和
!"#$!!
基因开放阅读框长度分别为
#"&&
和
#"&-E
F
!分别编码
%&-
个和
%&
个氨基
酸&蛋白功能域预测和多重对比显示!
A0?@A#
和
A0?@A!
蛋白
?
端均含有典型
?@A
家族成员所具有的
?@G
保
守结构域"
!
#进化分析表明!
A0?@A#
和
A0?@A!
分别属于
?@A
家族的
?@D
和
@H?@A%
亚家族"
%
#三维分
子模型建模显示!
A0?@A#
和
A0?@A!
蛋白分别含有
%
个和
!
个
"
*
螺旋!
)
个和
-
个
#
*
折叠"
&
#荧光定量
DAB
结
果显示!
"#$!#
在
!
个茶树品种中具有较相似的组织特异性!均在茶树成熟叶中表达量最高&
!"#$!!
则分别在
(安吉白茶)的幼叶中!(迎霜)的根中表达量最高&高温"
%I
#和低温"
&I
#处理下!
"#$!#
和
!"#$!!
基因的表
达均受不同温度胁迫影响!不同茶树品种*不同时间段的表达存在差异
关键词$茶树&
?@A
&转录因子&进化分析&温度胁迫
中图分类号$
J-$
&
J-)
文献标志码$
@
()"*+,#"-+-!./
0
12))#"-31"4#*2)"4%&51+-)61#
0
,#"-7+6,"1
82-2)9-!2152:
0
21+,912;,12))#-1$2)**-$3-/)/3-3
K@?LMN1
>
O/1
!
PQRS=/T9/
!
KRS=/
.
81
!
PQU8/
!
PQV/1
>
=8/
!
SUR@?LW/1
>
"
"
C96B9096X;=Q10H/H8H9
!
AN79
>
9NYUNXH/;87H8X9
!
?61
.
/1
>
@
>
X/;87H8X67R1/Z9X0/H
[
!
?61
.
/1
>
!#""+$
!
A=/16
#
&<),1+6,
$
Q1H=/00H8:
[
!
H=9!"#$!#61:!"#$!!
>
9190
!
T=/;=91;N:9H=9?@AHX610;X/
F
H/N1Y6;HNX0
!
T9X9
;7N19:YXN5!%&(()%")**")";87H/Z6X
(
M/1
>
0=861
>
)
E
[
BC*DABE609:N1H=9H96HX610;X/
F
HN59:6H6E609,
"
#
#
\9
]
891;96167
[
0/0/1:/;6H9:H=6HH=9N
F
91X96:/1
>
YX659NY!"#$!#/0#"&&E
F
!
T=/;=91;N:90%&-65/*
1N6;/:0
&
61:H=9!"#$!!
>
919/0#"&-E
F
!
T=/;=91;N:90%&65/1N6;/:0,^N56/1
F
X9:/;H/N161:587H/
F
79
67/
>
1591H0NYA0?@A#61:A0?@A!0=NT9:H=6H?*H9X5/1670NYH=9
F
XNH9/10;N1H6/1H
[F
/;67?@G;N109X*
Z6H/Z90HX8;H8X9T=/;=E97N1
>
0HN?@AY65/7
[
,
"
!
#
D=
[
7N
>
919H/;6167
[
0/00=NT9:H=6HH=9A0?@A#61:A0*
?@A!E97N1
>
HN?@D61:@H?@A%08E
>
XN8
F
0NY?@AY65/7
[
!
X90
F
9;H/Z97
[
,
"
%
#
GN79;876X5N:97/1
>
0=NT9:
H=6HH=9A0?@A#61:A0?@A!
F
XNH9/10;N1H6/1%61:!
"
*=97/O
!
)61:-
#
*0HX61:0
!
X90
F
9;H/Z97
[
,
"
&
#
4O
F
X90*
0/N1
F
XNY/790NY!"#$!#61:!"#$!!
>
9190/1:/YY9X91HH/00890NYHTNH96;87H/Z6X0
(
M/1
>
0=861
>
)
61:
(
@1
.
/E6/;=6
)
61:81:9X:/YY9X91HH95
F
9X6H8X90HX90090T9X9:9H9;H9:E
[]
861H/H6H/Z9X967*H/59DAB,B9087H0
0=NT9:H=6HH=99O
F
X900/N1
F
XNY/790NY!"#$!#
>
919E9HT991HTNH96;87H/Z6X09O=/E/H0/5/76XH/00890
F
9;/*
Y/;/H
[
61:ENH=H=9=/
>
=90H9O
F
X900/N179Z970T9X9YN81:/156H8X9796Z90
&
T=/79!"#$!!
>
9190=NT9:H=9
=/
>
=90H9O
F
X900/N179Z970/1H=9H91:9X796YNY
(
@1
.
/E6/;=6
)
61:XNNHNY
(
M/1
>
0=861
>
)!
X90
F
9;H/Z97
[
,R1:9X
=/
>
=
"
%I
#
61:7NT
"
& I
#
H95
F
9X6H8X9HX96H591H0
!
H=99O
F
X900/N1
F
XNY/790NY!"#$!#61:!"#$!!
>
9190T9X9:/YY9X91HE9HT991H=9HTNH96;87H/Z6X061:
F
XN;900/1
>
H/59
!
61:T9X9670N/1Y7891;9:E
[
=/
>
=
61:7NTH95
F
9X6H8X90HX900HX96H591H0,
=2
>
?"1!)
$
!%&(()%")**")"
&
?@A
&
HX610;X/
F
H/N1Y6;HNX
&
F
=
[
7N
>
919H/;6167
[
0/0
&
H95
F
9X6H8X90HX900
!!
转录因子!是一类能与特定的
?^@
序列特异
性结合!促进或抑制其他功能基因表达的蛋白+#,
?@A
家族转录因子是一类仅在植物中发现!具有多
种生物功能的调控蛋白+!,
?@A
蛋白
?
端具有一
段约
#$"
个氨基酸组成的高度保守的
?@A
结构
域!该结构域可分为
@
*
2
*
A
*
^
和
4
等
$
个亚结构
域&
A
端为具有高度多样性的转录调控区!具有促进
或抑制转录活性的功能+%*&,自
\N89X
等+$,在
#++)
年首次分离出
?@A
家族成员
?@G
后!陆续在水
稻+),*拟南芥+),*香蕉+-,*杨树+,*番茄+,*烟草+#",和
大豆+##,等多种植物中分别发现
#$#
*
##-
*
#)-
*
#)%
*
#"!
*
#$!
和
#$!
个
?@A
家族转录因子
?@A
转录因子广泛存在且数量众多!在植物生
长发育过程中参与多种生理反应!如在植物
!+!#
%
!
*
#$,
基因突变体中!植物难以形成顶端分生组
织+$!#!,&
$-#$!!
基因的过量表达促进植物侧根的
发育+#%,&
#.,#
*
/#$!#
基因可以通过调控细胞分
裂!从而改变植物的生命周期+#&*#$,此外!
?@A
转
录因子在植物的逆境胁迫中也具有重要的功能!能
够通过转录调控的方式参与逆境胁迫的响应比
如!
/#$!!
基因在其转基因植株中的表达中可显
著增强对冷和盐胁迫的抵抗能力+#),&从拟南芥中分
离得到的
$.$0#
基因的表达受到
@2@
和干旱处
理的诱导!在抗旱反应中起着负调控的作用+#-,&
$#$!"$$
*
$#$!"#+
和
12!)
基因的表达受到高
盐*
@2@
和干旱等逆境胁迫的诱导!过量表达均可
使植株抗旱能力显著提高+#,
茶树"
!%&(()%")**")"
#为多年生叶用常绿木
本植物!具有喜光耐阴*喜温惧寒*喜酸惧碱的生长
特性!在中国已有几千年的人工栽培历史+#+,作为
茶树的发源地!中国茶园栽培面积大且分布广泛!在
热带和温带地区均有分布温度作为茶树生存和生
长的一项重要指标!严重限制着茶树的分布范围!同
时也影响着茶叶的产量和品质
本研究基于课题组茶树转录组数据库!利用
BC*DAB
的技术!从茶树材料(迎霜)中分离获得
!
个
?@A
基因
!"#$!#
和
!"#$!!
!对其序列*蛋白
质结构功能特征进行了分析!并对
!"#$!#
和
!"3
#$!!
基因在(迎霜)和(安吉白茶)高温*低温胁迫
处理下的表达量进行了检测和分析!探讨了
?@A
家族转录因子在温度胁迫下的响应!为进一步丰富
茶树的抗性理论基础提供借鉴
#
!
材料和方法
@,@
!
实验材料
!
个茶树品种(迎霜)"
!4")**")";Z,
(
M/1
>
*
0=861
>
)#和 (安 吉 白 茶)"
!4")**")";Z,
(
@1*
.
/E6/;=6
)#种植于南京农业大学茶学研究所温室!为
!
年生扦插幼苗取茶树(迎霜)幼嫩叶片!提取总
B?@
!并反转录为
;^ ?@
!作为
!
个
?@A
转录因子
基因
!"#$!#
和
!"#$!!
的克隆模板
选取(迎霜)和(安吉白茶)
!
个茶树品种正常植
株!对其幼叶*成熟叶*嫩茎和根等组织进行总
B?@
的提取和
;^ ?@
的合成对
!
种茶树分别进行高
温"
%I
#和低温"
&I
#胁迫处理!处理时间分别为
#
*
!
*
&
*

*
#!
和
!&=
!以未做任何处理的茶树材料
作为对照分别提取上述
!
个品种!不同温度胁迫
处理和不同时间段的幼嫩叶片中的
B?@
!反转录为
;^ ?@
!以此为模版!作为实时荧光定量的材料
@A$
!
茶树总
B%&
提取和
6C%&
合成
使用
J8/;_B?@Q0N76H/N13/H
"北京华越洋生
物科技有限公司#试剂盒提取茶树叶片的总
B?@

提取的
B?@
样品浓度由微量紫外检测仪
?61N*
X^N
F
测定!
B?@
质量用
#!
>
-
P
(#变性琼脂糖凝胶
电泳来检测按照
DX/59\;X/
F
HBCX96
>
91H3/H
"大
连
C636B6
公司#试剂盒说明书将总
B?@
反转录
成
;^ ?@

@AD
!
茶树
134!1@
和
134!1$
基因克隆
利用本课题组茶树转录组数据库+!",!设计
!
对
特异性克隆引物!
SWB#$
"
$`*@CLL@L@LA@AAL@C*
CALCAL*%`
#和
SWB#)
"
$`*@L@@C@AA@@CCA@@A*
AAALC*%`
#&
SWB#-
"
$`*@CLLL@LCCLA@L@@@A*
AL@A*%`
#和
SWB#
"
$`*ACLCAL@@LAAC@@@CA*
ACAA*%`
#!以茶树(迎霜)叶片
;^ ?@
为模板进行扩
+&#!
##
期
!!!!!!!!!
王永鑫!等$茶树中
!
个
?@A
转录因子基因的克隆及温度胁迫的响应
增
DAB
扩增体系为$
%
$
P::U
!
a
!
#
$
P
模板!
$
$
PG/O
混合酶!上下游引物各
",$
$
P
反应条件
为$
+&I
预变性
$5/1
&
+&I
变性
%"0
!
$&I
退火
%"
0
!
-! I
延伸
#5/1
!共
%$
个循环&
-! I
延伸
#"
5/1

DAB
产物用
#!
>
-
P
(#琼脂糖凝胶电泳分离!
切取目的胶块!参照
?^@
回收试剂盒说明书将其
回收纯化!连接至
F
G #^+*C
载体上!转化至大肠杆
菌
U^$
"
!挑取阳性克隆送至南京金斯瑞公司测序
@,E
!
序列分析
在
?A2Q
网站相关程序中"
=HH
F
$%%
E760H,1;E/,
175,1/=,
>
NZ
%
2760H,;
>
/
#!对获得的核苷酸和蛋白序
列进行
2P@\C
比较搜索和保守域预测氨基酸序
列组成及理化性质分析用序列处理在线工具包
"
\G#"
=HH
F
$%%
TTT,E/N*0NYH,19H
%
050
%#和
4O*
D@[
*DXNHD6X65
"
=HH
F
$%%
T9E,9O
F
60
[
,NX
>
%
F
XNH*
F
6X65
%#完成利用
APR\C@PV#,%
软件完成
分子系统发育进化树!并利用
G4L@$,"
+
!#
,软件生
成报告图形借助
\T/00*GN:97
+
!!
,软件进行蛋白三
维分子结构分析荧光定量
DAB
的数据分析图表
采用
aX/
>
/1),"
软件来制作完成
@AF
!
茶树
134!1@
和
134!1$
基因温度胁迫表达
分析
根据茶树
!"#$!#
和
!"#$!!
基因序列!分别
设计表达检测引物
SWB%#
"
$`*@AA@A@@AACAC@@*
A@AAAC@AA*%`
#和
SWB%!
"
$`*CACCL@@@AACACC*
CLACLAACA*%`
#&
SWB%%
"
$`*LAA@@CACA@LLAC*
A@@@A*%`
#和
SWB%&
"
$`*L@LCCACA@@@CALLC*
LALL*%`
#以茶树
%5-)*
基因作为内参基因!设计表
达检测引物
SWB&#
"
$`*CCLLA@CALCCL@LLLC*
AC*%`
#和
SWB&!
"
$`*A@LCLLL@@A@ALL@@@LA*
%`
#按照
\M2B DX95/O67.%
8
试剂盒 "大连
C636B6
公司#操作说明进行实时荧光定量
DAB
"
]
861H/H6H/Z9BC*DAB
#利用
/J
CG
$0NYHT6X9
和
/J
CG
$B967*H/59DAB[
0H95
完成了
BC*DAB
!采
用
!
(
%%
!
H法进行结果分析+!%,
!
!
结果与分析
$A@
!
茶树
134!1@
和
134!1$
基因的克隆及鉴定
利用
SWB#$*SWB#)
和
SWB#-*SWB#
两对引物!
分别从茶树(迎霜)叶片的
;^ ?@
分离获得
!
个约
#"""E
F
的扩增片段结果显示!获得的
!"#$!#
和
!"#$!!
基因的开放阅读框长度分别为
#"&&
和
#"&-E
F
!各编码
%&-
和
%&
个氨基酸"图
#
#利用
AN109XZ9: N^56/10\96X;=
对茶树
A0?@A#
和
A0*
?@A!
转录因子分别进行保守域预测结果显示
A0?@A#
和
A0?@A!
转录因子分别在
#$
&
#&!
和
#&
&
#%+
氨基酸位点之间含有
?@G
保守结合域!
?@G
保守结合域是
?@A
家族转录因子的典型特
征!进一步确认茶树中得到的
A0?@A#
和
A0?@A!
转录因子属于
?@A
家族转录因子"图
!
#
图
#
!
茶树
!"#$!#
"
@
#和
!"#$!!
"
2
#基因的核苷酸序列及其编码的氨基酸序列
下划线部分为
?@A
结构域&
"
,
表示终止密码子
b/
>
,#
!
C=918;79NH/:961::9:8;9:65/1N6;/:09
]
891;90NY!"#$!#
"
@
#
61:!"#$!!
"
2
#
/1!4")**")"
R1:9X7/19X9
F
X9091H0H=9?@A;N109XZ9::N56/1
&
"
,\HN
F
;N:N1
"$#!
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
图
!
!
茶树
A0?@A#
和
A0?@A!
保守域预测
b/
>
,!
!
DX9:/;H/N1NY;N109XZ9::N56/10NYA0?@A#61:A0?@A!YXN5!4")**")"
$A$
!
茶树
)%&@
和
)%&$
蛋白序列分析
为了解
A0?@A#
和
A0?@A!
蛋白的生物学活
性及潜在功能!对其氨基酸组成及理化性质进行分
析结果"表
#
#显示!
A0?@A#
和
A0?@A!
总平均
疏水性"
LB@cM
#均小于
(",$
!表现出较强的亲水
性!碱性氨基酸比重略高于酸性氨基酸!均表现为碱
性蛋白!脂肪族显著高于芳香族氨基酸含量
蛋白二级结构预测结果显示!
A0?@A#
和
A0*
?@A!
以随机卷曲结构为主体元素
A0?@A#
由
!#,)#d
的
"
*
螺旋"
"
*=97/O
#!
!%,%&d
的
#
*
折叠"
9O*
H91:9:0HX61:
#!
),)%d
的
#
*
转角"
#
*H8X1
#和
&,&#d
的随机卷曲"
X61:N5;N/7
#组成!而
A0?@A!
由
!!,&#d
的
"
*
螺旋"
"
*=97/O
#!
#,+-d
的
#
*
折叠"
9O*
H91:9:0HX61:
#!
-,-)d
的
#
*
转角"
#
*H8X1
#和
$",)d
的随机卷曲"
X61:N5;N/7
#组成以拟南芥
?@A"#+
"
%0T
F
,#,@
#为模型!分别对
A0?@A#
和
A0?@A!
进行蛋白质三级结构建模!结果显示!
A0?@A#
和
A0?@A!
均与
%0T
F
,#,@
三级结构有较高的相似
性!相似性分别为
-#,)"d
和
,#"d
其中!
A0*
?@A#
蛋白有
%
个
"
*
螺旋和
)
个
#
*
折叠!
A0?@A!
蛋白有
!
个
"
*
螺旋和
-
个
#
*
折叠
$AD
!
茶树
)%&@
和
)%&$
结构域氨基酸序列
多重比对
将茶树
A0?@A#
和
A0?@A!
与拟南芥
?@A
家
族成员
@C@b#
%
@?@A""!
"
@C#L"#-!",#
#*
@H?@G
%
@?@A"#
"
@C#L$!",#
#*
?@A#
%
@?@A"!!
"
@C#L*
$)"#",!
#*
?@D
%
@?@A"!+
"
@C#L)+&+",#
#*
ARA%
%
@?@A"%#
"
@C#L-)&!",#
#*
ARA#
%
@?@A"$&
"
@C%L*
#$#-",#
#*
@C?@A%
%
@?@A"$$
"
@C%L#$$"",#
#*
B^ !)
%
@?@A"-!
"
@C&L!-&#",!
#*
@C@b!
%
@?@A"#
"
@C$*
L"-+",#
#
CQD
%
@?@A"+#
"
@C$L*!&$+",!
#*
ARA!
%
@?@A"+
"
@C$L$%+$",#
#!水稻
?@A
家族成员
a0*
?@A#
"
@2"!#",#
#*
a0?@A%
"
@2"!#!
#*
a0?@A&
表
@
!
茶树
)%&@
和
)%&$
转录因子理化性质
C6E79#
!
D=
[
0/;6761:;=95/;67;=6X6;H9X/<6H/N1NY
A0?@A#61:A0?@A!HX610;X/
F
H/N1Y6;HNX0
YXN5!4")**")"
转录因子
CX610;X/
F
H/N1Y6;HNX A0?@A# A0?@A!
总氨基酸数目
CNH6765/1N6;/:
%
66 %&- %&
相对分子质量
GN79;876XT9/
>
=H
%
_^ %+,""$ %+,#)+
等电点
F
Q -,-- ,+!
碱性氨基酸
260/;65/1N6;/:
%
d #& #%
酸性氨基酸
@;/:65/1N6;/:
%
d ## #"
芳香族氨基酸
@XN56H/;065/1N6;/:
%
d + ##
脂肪族氨基酸
@7/
F
=6H/;65/1N6;/:
%
d #- #-
总平均疏水性
LX61:6Z9X6
>
9NY=
[
:XN
F
6H=/;/H
[
(",-%# (",)#
"
@2"!#%
#*
a0?@A$
"
@2"!#&
#*
a0?@A)
"
@2"!*
#$
#*
a0?@A-
"
@2"!#)
#*
a0?@A
"
@2"!#-
#
的保守域氨基酸序列做同源比较结果显示"图
%
#!
?@A
结构域的氨基酸数目在
#&+
&
#)!
个之间!
共含有
@
*
2
*
A
*
^
*
4
等
$
个亚结构域!其中
@
*
A
*
^
亚域保守性较高!
2
*
4
亚结构域保守性较低+!&,
A0?@A#
和
A0?@A!
蛋白相较于其他物种的
?@A
家族成员!其在
2
*
4
等
!
个亚结构域具有较高保
守性
$AE
!
茶树
)%&@
和
)%&$
转录因子的进化树
分析
根据
?
端保守域相似性!
aN_6
等+!&,将水稻和
拟南芥
?@A
家族转录因子分为
!
个大组"

和
(
#!各包含
#&
和
&
个亚家族!组

包含
C4B?
*
a?@A"!!
*
@?@A"##
*
CQD
*
a0?@A
*
?@G
*
\4?R$
*
?@D
*
@H?@A%
*
@C@b
*
a0?@A%
*
?@A!
*
a\*
?@A-
*
?@A#
和
?@A!
等 亚 家 族&组
(
包 含
@?@A")%
*
a?@A""%
*
a?@A""#
和
@?@A""#
等
亚家族!其中拟南芥
?@A
家族成员在
a?@A""#
和
a0?@A%
亚家族完全不存在将
A0?@A#
和
A0*
?@A!
与拟南芥
?@A
家族成员保守域作进化分
#$#!
##
期
!!!!!!!!!
王永鑫!等$茶树中
!
个
?@A
转录因子基因的克隆及温度胁迫的响应
析结果显示!拟南芥
?@A
家族转录因子被分为
#)
个亚家族!
A0?@A#
和
A0?@A!
转录因子分别属
于
?@D
和
@H?@A%
亚家族"图
&
#
$AF
!
茶树中
134!1@
和
134!1$
基因在不同组织
中的表达情况
分别取(迎霜)和(安吉白茶)的幼叶*成熟叶*嫩
茎和根!通过荧光定量检测
!"#$!#
和
!"#$!!
基
因在茶树不同组织中的表达情况结果显示"图
$
#!
"#$!#
基因在成熟叶的表达量显著高于其它
组织!在(迎霜)和(安吉白茶)品种中均为成熟叶
#
嫩茎
#
根
#
幼叶在(安吉白茶)各组织中的相对表
达量均高于(迎霜)!幼叶*成熟叶*嫩茎和根中表达
量依次为(迎霜)的
$,&
*
#,)
*
$,+
和
&,&
倍"图
$
!
@
#
!"#$!!
基因在(迎霜)中!根部的表达量显著
高于其它组织!在幼叶*成熟叶*嫩茎中较为接近&
(安吉白茶)中!幼叶相对表达量显著高于其它组织!
依次为幼叶
#
嫩茎
#
成熟叶
#
根其中幼叶相对表
达量在(安吉白茶)中显著高于(迎霜)!为(迎霜)的
图
%
!
茶树
A0?@A#
和
A0?@A!
与其他物种
?@A
结构域比对
@C@b#
%
@?@A""!
"
@C#L"#-!",#
#*
@H?@G
%
@?@A"#
"
@C#L$!",#
#*
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%
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"
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@?@A"!+
"
@C#L)+&+",#
#*
ARA%
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@?@A"%#
"
@C#L-)&!",#
#*
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@?@A"$&
"
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#*
@H?@A%
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"
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#*
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"
@C&L!-&#",!
#*
@C@b!
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"
@C$L"-+",#
#*
CQD
%
@?@A"+#
"
@C$L!&$+",!
#和
ARA!
%
@?@A"+
"
@C$L$%+$",#
#来自拟南芥&
a0?@A#
"
@2"!#",#
#*
a0?@A%
"
@2"!#!
#*
a0?@A&
"
@2"!#%
#*
a0?@A$
"
@2"!#&
#*
a0?@A)
"
@2"!#$
#*
a0?@A-
"
@2"!#)
#*
a0?@A
"
@2"!#-
#来自水稻&
@
&
4
为
?@A
转录因子
?
端保守区
$
个保守亚结构域
b/
>
,%
!
AN5
F
X/0/N1NY?@A:N56/167/
>
1591H065N1
>
A0?@A#61:A0?@A!61:NH=9X
F
761H0
@C@b#
%
@?@A""!
"
@C#L"#-!",#
#!
@H?@G
%
@?@A"#
"
@C#L$!",#
#!
?@A#
%
@?@A"!!
"
@C#L$)"#",!
#!
?@D
%
@?@A"!+
"
@C#L)+&+",#
#!
ARA%
%
@?@A"%#
"
@C#L-)&!",#
#!
ARA#
%
@?@A"$&
"
@C%L#$#-",#
#!
@H?@A%
%
@?@A"$$
"
@C%L#$$"",#
#!
B^ !)
%
@?@A"-!
"
@C&L!-&#",!
#!
@C@b!
%
@?@A"#
"
@C$L"-+",#
#!
CQD
%
@?@A"+#
"
@C$L!&$+",!
#
61:ARA!
%
@?@A"+
"
@C$L$%+$",#
#
6X9YXN5$9%:);<
=
")"->%()%*%
&
a0?@A#
"
@2"!#",#
#!
a0?@A%
"
@2"!#!
#!
a0?@A&
"
@2"!#%
#!
a0?@A$
"
@2"!#&
#!
a0?@A)
"
@2"!#$
#!
a0?@A-
"
@2"!#)
#
61:a0?@A
"
@2"!#-
#
6X9YXN5?9
@
A%"%-)B%
&
@(46X9H=9;N109XZ6H/Z908E*:N56/1NY?@AHX610;X/
F
H/N1Y6;HNX0/1?H9X5/167
!$#!
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
图
&
!
茶树
A0?@A#
和
A0?@A!
与拟南芥
?@A
家族转录因子的进化分析
@?@A
开头为拟南芥
?@A
常用名!
@C
开头为相应
?@A
登录号
b/
>
,&
!
D=
[
7N
>
919H/;6167
[
0/0N1HX610;X/
F
H/N1Y6;HNX0NYA0?@A#61:A0?@A!YXN5
!4")**")"61:?@AY65/7
[
YXN5$9%:);<
=
")"->%()%*%
C=9;N55N11659NY$4->%()%*%?@A0H6XHT/H=@?@A
!
C=96;;900/N1?N,NYH=9;NXX90
F
N1:/1
>
?@A0H6XHT/H=@C
图
$
!
!
种茶树
!"#$!#
"
@
#和
!"#$!!
"
2
#基因在不同组织中的表达
不同小写字母表示同一品种不同组织的差异显著"
C
$
","$
#
b/
>
,$
!
4O
F
X900/N1
F
XNY/790NYH=9!"#$!#
"
@
#
61:!"#$!!
"
2
#
>
9190/1:/YY9X91HH/00890NYHTNH96;87H/Z6X0
/^YY9X91H79HH9X0X9
F
X9091H0/
>
1/Y/;61H:/YY9X91;965N1
>
:/YY9X91HH/00890NYH=90659;87H/Z6X
"
C
$
","$
#
%$#!
##
期
!!!!!!!!!
王永鑫!等$茶树中
!
个
?@A
转录因子基因的克隆及温度胁迫的响应
图
)
!
!
个茶树
!"#$!#
"
@
*
2
#和
!"#$!!
"
A
*
^
#基因温度胁迫下的表达
不同小写字母表示同一品种不同时间的差异显著"
C
$
","$
#
b/
>
,)
!
4O
F
X900/N1
F
XNY/790NYH=9!"#$!#
"
@
!
2
#
61:!"#$!!
"
A
!
^
#
>
9190
81:9XH95
F
9X6H8X9HX96H591H0NYHTNH96;87H/Z6X0
/^YY9X91H79HH9X0X9
F
X9091H0/
>
1/Y/;61H:/YY9X91;965N1
>
:/YY9X91HH/590NYH=90659;87H/Z6X
"
C
$
","$
#
),"
倍&根部相对表达量在(迎霜)中显著高于(安吉
白茶)!为(安吉白茶)的
#!,!
倍"图
$
!
2
#
$AG
!
不同茶树
134!1@
和
134!1$
基因在高低温
胁迫处理下的表达情况
实时荧光定量
DAB
结果显示!高温"
%I
#*低
温"
&I
#逆境胁迫处理下!
!"#$!#
和
!"#$!!
基
因在(迎霜)和(安吉白茶)中均有响应!不同的茶树
品种之间存在着差异"图
)
#
!"#$!#
基因的表达
在高温处理前期均受到抑制!后期逐渐升高!在
!&
=
达到最大值!均为对照的
%,+
倍!其中在(迎霜)中
#!=
即达到较高水平"图
)
!
@
#低温处理下!
!"3
#$!#
基因在(迎霜)和(安吉白茶)中总体表现为!
先下降!后上升!
&=
达到峰值!下降后再次于
!&=
上升至另一个峰值!其中(迎霜)中变化不太明显!
(安吉白茶)
&=
达到最大值!为
"=
的
$,"
倍"图
)
!
2
#高温处理下!
!"#$!!
基因在(迎霜)中!一直
处于被抑制的状况!虽然
=
达到一个峰值!却始终
没有高过对照&在(安吉白茶)中则处于较稳定的被
抑制状态!只有
!&=
高于对照!为
"=
的
#,$
倍"图
)
!
A
#低温下!
"#$!!
基因在(迎霜)中始终被抑
制&在(安吉白茶)中!基本也处于被抑制状态!
#!=
达到一个最大值!为
"=
的
#,+
倍"图
)
!
^
#
%
!
讨
!
论
高温和低温是植物生命活动中常常会遭遇的非
生物逆境高温胁迫下!植物叶绿体降解!从而使光
合速率降低!改变膜结构!影响酶活性!加剧光合产
物消耗!引发高温性缺水+!$,低温胁迫下!则植物
生理活动减弱或停止!破坏膜系统!继而引发植物受
损+!),茶树原产于热带及亚热带!作为一种经济作
物!经人工引种栽培!栽培面积在不断扩大高温*
低温等恶劣天气都会对茶树的生长造成伤害!从而
直接或间接地影响茶叶产量和品质+!-,目前!对茶
树中的转录因子研究较少!关于
?@A
转录因子家
族的研究还没有报道研究
?@A
家族成员的结
构*特性及功能!对于提高茶树温度胁迫抗性!进一
步挖掘茶树逆境调控机制具有深远的意义
本次实验从茶树材料中克隆得到两个
?@A
转
录因子基因
!"#$!#
和
!"#$!!
!功能域鉴定分析
表明!
A0?@A#
和
A0?@A!
转录因子均含有典型的
?@G
保守结构域!证明二者均属于
?@A
家族保
守域多重性对比分析显示!
A0?@A#
和
A0?@A!
均
&$#!
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
含有
@
*
2
*
A
*
^
*
4
等
$
个亚域!且这
$
个亚域均有
较高的保守性利用结构域构建进化树!结果显示!
A0?@A#
和
A0?@A!
分别属于
?@D
和
@H?@A%
亚家族这与
aN_6
等+!&,的研究!
@H?@A%
*
?@D
亚家族属于组

!
2
*
4
亚域在组

高度保守的特点
相一致尽管
A0?@A#
和
A0?@A!
蛋白质三级结
构有相似之处!但
!
个蛋白
"
*
螺旋*
#
*
折叠数目及状
态不同!因此!决定了它们虽同属
?@A
转录因子家
族!所具有的功能可能不同研究发现!大部分
?@A
转录因子家族可以通过盐桥的形式形成同源
或异源二聚体+#%!,目前
?@A
蛋白与
?^@
的互
作机制尚未明确!研究发现部分
?@A
转录因子可
能具有共同的
?^@
结合序列+!*!+,
K9/X
等+%",发
现不少蛋白能与
?@A
结合!以转录因子复合体的
形式发挥转录激活的作用
荧光定量结果显示!
"#$!#
和
!"#$!!
基因
在(迎霜)和(安吉白茶)中具有明显的组织特异性
!"#$!#
基因在
!
个品种中的组织特异性较为相
似!均在茶树成熟叶中表达量最高!且在(安吉白茶)
各组织中的相对表达量均高于(迎霜)&
!"#$!!
则
分别在(安吉白茶)的幼叶中!(迎霜)的根中表达量
最高!而在其它组织中表达量较为接近为了进一
步了解茶树
!"#$!#
和
!"#$!!
基因在温度胁迫
处理下的表达情况!选取(迎霜)和(安吉白茶)
!
个
品种进行了表达分析结果显示!
!"#$!#
和
!"3
#$!!
在不同茶树品种中均受高低温胁迫的诱导表
达高低温处理下!
!"#$!#
基因在
!
个茶树品种
中前期均被抑制!末期达到较高水平!其中低温处理
下!
&=
处在
!
个茶树品种中达到另一个峰值
!"3
#$!!
基因在高低温处理下主要表现为被抑制!(安
吉白茶)在处理的末期比(迎霜)有更为显著的表达
增强
G6
等+%#,在进行温度胁迫下大白菜
?@A
家
族转录因子基因研究时证明!白菜
?@A
家族转录
因子在高温和低温胁迫下发挥着重要的作用!且具
有复杂的调控机制本实验表明
!
个茶树品种中
!"#$!#
和
!"#$!!
基因在高低温胁迫下均有响
应!不同品种间的响应差异明显!体现了茶树
A0*
?@A#
和
A0?@A!
转录因子参与温度胁迫调控的
复杂性
目前!中国在茶树温度胁迫生理方面的研究取
得了较大的成果!而在分子调控机制方面的研究却
比较匮乏
?@A
蛋白是一类对于胁迫响应具有重
要作用的转录因子!对于茶树
?@A
转录因子家族
成员的研究!有助于理解该类转录因子对茶树抗寒
和抗热调控作用的机制!也将有助于指导茶树抗性
生理的分子育种
参考文献!
+
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