全 文 ：林业科学研究　２０１６，２９（４）：５２１ ５２８
ＦｏｒｅｓｔＲｅｓｅａｒｃｈ
　　文章编号：１００１１４９８（２０１６）０４０５２１０８
毛竹 ＴＩＰｓ基因家族成员组织表达模式研究
孙化雨，娄永峰，李利超，赵韩生，高志民
（国际竹藤中心，国家林业局竹藤科学与技术重点开放实验室，北京　１００１０２）
收稿日期：２０１５０８０４
基金项目：国家科技支撑计划课题“竹藤优异种质创制创新与种苗培育标准化示范”（２０１５ＢＡＤ０４Ｂ０１）、国际竹藤中心基本科研业务费
专项资金项目（１６３２０１５００８）。
作者简介：孙化雨，男，在读博士。主要研究方向：竹子分子育种研究。电话：０１０８４７８９８４０Ｅｍａｉｌ：ｈｕａｙｕｓｕｎ＠１２６．ｃｏｍ
 通讯作者：高志民，研究员，博士生导师。主要研究方向：竹藤生长发育的分子基础研究。电话：０１０８４７８９８０３Ｅｍａｉｌ：ｇａｏｚｈｉｍｉｎ＠
ｉｃｂｒ．ａｃ．ｃｎ
摘要：［目的］通过研究毛竹ＴＩＰｓ的分子特征和表达模式，为揭示逆境胁迫条件下 ＴＩＰｓ在竹子中的作用提供证据，
为培育抗逆的植物新品种提供新的基因资源。［方法］以毛竹为对象，利用生物信息学方法对毛竹基因组中的ＴＩＰｓ
基因进行了全面分析，采用实时荧光定量ＰＣＲ技术分析基因在不同组织及干旱、水淹和 ＮａＣｌ胁迫下的表达模式。
［结果］毛竹基因组中含有６个 ＴＩＰｓ同源基因，分别隶属于３个亚类（ＴＩＰ１、ＴＩＰ２和 ＴＩＰ４）。基因结构预测显示，
ＰｅＴＩＰ１；１、ＰｅＴＩＰ１；２、ＰｅＴＩＰ２；２和ＰｅＴＩＰ４；２由２个外显子和１个内含子组成，而 ＰｅＴＩＰ２；１和 ＰｅＴＩＰ４；１由３个外显
子和２个内含子组成。蛋白结构分析显示，毛竹６个ＴＩＰｓ均具有２个典型的 ＮＰＡ结构域和４个 ａｒ／Ｒ模体。通过
转录组数据分析基因的组织表达特异性，结果表明ＰｅＴＩＰ１；１在各组织中的表达丰度均较高；ＰｅＴＩＰ１；２主要在花中
表达；ＰｅＴＩＰ２；１在根和鞭中表达量较高；ＰｅＴＩＰ２；２在根中特异表达；ＰｅＴＩＰ４；１在叶片中表达丰度最高；ＰｅＴＩＰ４；２在
笋和鞭中表达水平较高，在根中最低。实时定量ＰＣＲ结果分析证明，干旱处理后毛竹根中 ＰｅＴＩＰ４；１的表达量显著
升高（ｐ＜０．０１），ＰｅＴＩＰ２；１、ＰｅＴＩＰ２；２和ＰｅＴＩＰ４；２表达受到抑制（ｐ＜０．０１）；水淹处理后根中ＰｅＴＩＰ１；１和ＰｅＴＩＰ４；１
表达量显著增加（ｐ＜０．０１），ＰｅＴＩＰ１；２、ＰｅＴＩＰ２；２、和ＰｅＴＩＰ４；２则显著降低（ｐ＜０．０１）；ＮａＣｌ处理后根中６个 ＰｅＴＩＰｓ
的表达量均显著增加（ｐ＜０．０１）。干旱处理后毛竹叶片中ＰｅＴＩＰ１；１、ＰｅＴＩＰ１；２和ＰｅＴＩＰ４；１表达量均显著增加（ｐ＜
０．０１）；水淹处理后叶片中ＰｅＴＩＰｓ表达量均显著提高（ｐ＜０．０１）；ＮａＣｌ处理后叶片中ＰｅＴＩＰ２；１表达受到明显抑制（ｐ
＜０．０１）。［结论］ＰｅＴＩＰｓ可能在毛竹抵抗干旱、水淹和ＮａＣｌ等非生物胁迫中发挥着不同程度的作用。
关键词：毛竹；液泡膜内在水通道蛋白；表达分析
中图分类号：Ｓ７９５．７ 文献标识码：Ａ
ＴｉｓｓｕｅＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎＰａｔｅｒｎＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＴＩＰｓＧｅｎｅｓｉｎＰｈｙｌｏｓｔａｃｈｙｓｅｄｕｌｉｓ
ＳＵＮＨｕａｙｕ，ＬＯＵＹｏｎｇｆｅｎｇ，ＬＩＬｉｃｈａｏ，ＺＨＡＯＨａｎｓｈｅｎｇ，ＧＡＯＺｈｉｍｉｎ
（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｅｎｔｅｒｆｏｒＢａｍｂｏｏａｎｄＲａｔａｎ，ＳｔａｔｅＦｏｒｅｓｔｒｙＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｎｔｈｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄ
ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＢａｍｂｏｏａｎｄＲａｔａｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００１０２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：［Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ］Ｔｏｒｅｖｅａｌｔｈｅｒｏｌｅｏｆｔｏｎｏｐｌａｓｔｉｎｔｒｉｎｓｉｃｐｒｏｔｅｉｎｓ（ＴＩＰｓ）ｉｎｂａｍｂｏｏｕｎｄｅｒｓｔｒｅｓｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｎｅｗｇｅｎｅｔｉｃｒｅｓｏｕｒｃｅｆｏｒｔｈｅｂｒｅｅｄｉｎｇｏｆｎｅｗｖａｒｉｅｔｉｅｓ．［Ｍｅｔｈｏｄ］Ｔｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｅｘ
ｐｒｅｓｓｉｏｎｐｒｏｆｉｌｅｓｏｆＴＩＰｓｉｎｍｏｓｏｂａｍｂｏｏ（Ｐｈｙｌｏｓｔａｃｈｙｓｅｄｕｌｉｓ（Ｃａｒ．）Ｈ．ｄｅＬｅｈａｉｅ）ｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄ．Ｔｈｅｇｅｎｅ
ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｉｎｄｉｆｅｒｅｎｔｔｉｓｓｕｅｓａｎｄｔｈｏｓｅｕｎｄｅｒｄｒｏｕｇｈｔ，ｗａｔｅｒａｎｄＮａＣｌａｂｉｏｔｉｃｓｔｒｅｓｓｅｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｗｉｔｈｒｅａｌｔｉｍｅ
ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅＰＣＲ．［Ｒｅｓｕｌｔ］ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｗｅｒｅｓｉｘＴＩＰｓｈｏｍｏｌｏｇｏｕｓｇｅｎｅｓｂｅｌｏｎｇｅｄｔｏｔｈｒｅｅｓｕｂ
ｇｒｏｕｐｓ（ＴＩＰ１，ＴＩＰ２ａｎｄＴＩＰ４）ｉｎｍｏｓｏｂａｍｂｏｏｇｅｎｏｍｅ，ａｍｏｎｇｗｈｉｃｈｆｏｕｒｇｅｎｅｓ（ＰｅＴＩＰ１；１，ＰｅＴＩＰ１；２，
ＰｅＴＩＰ２；２ａｎｄＰｅＴＩＰ４；２）ｃｏｎｓｉｓｔｅｄｏｆｔｗｏｅｘｏｎｓａｎｄｏｎｅｉｎｔｒｏｎ，ａｎｄｔｈｅｏｔｈｅｒｔｗｏｇｅｎｅｓ（ＰｅＴＩＰ２；１ａｎｄＰｅＴＩＰ４；
１）ｃｏｎｓｉｓｔｅｄｏｆｔｈｒｅｅｅｘｏｎｓａｎｄｔｗｏｉｎｔｒｏｎｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＰｒｏｔｅｉｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎａｌｙｓｉｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔａｌｔｈｅｓｉｘＰｅＴＩＰｓ
林　业　科　学　研　究 第２９卷
ｈａｄｔｗｏｔｙｐｉｃａｌＮＰＡｄｏｍａｉｎｓａｎｄｆｏｕｒｃｏｎｓｅｒｖｅｄａｒ／Ｒｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙｆｉｌｔｅｒ．Ｔｉｓｓｕｅｓｐｅｃｉｆｉｃａｎａｌｙｓｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｒａｎｓｃｒｉｐ
ｔｏｍｅｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈａｔＰｅＴＩＰ１；１ｅｘｐｒｅｓｓｅｄｗｉｔｈｈｉｇｈｌｅｖｅｌｓｉｎａｌｔｉｓｓｕｅｓ，ＰｅＴＩＰ１；２ｈａｄｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅｖ
ｅｌｉｎｆｌｏｗｅｒ，ＰｅＴＩＰ２；１ｗａｓｍａｉｎｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｉｎｒｏｏｔａｎｄｒｈｉｚｏｍｅ，ＰｅＴＩＰ２；２ｗａｓｓｐｅｃｉｆｉｃａｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｉｎｒｏｏｔｓ，
ＰｅＴＩＰ４；１ｈａｄｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅｖｅｌｉｎｌｅａｆ，ａｎｄＰｅＴＩＰ４；２ｅｘｐｒｅｓｓｅｄｉｎｓｈｏｏｔａｎｄｒｈｉｚｏｍｅｗｉｔｈｈｉｇｈｌｅｖｅｌ，
ｂｕｔｔｈｅｌｏｗｅｓｔｉｎｔｈｅｒｏｏｔｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｑＲＴＰＣＲｃｏｎｆｉｒｍｅｄｔｈａｔｉｎｒｏｏｔｓＰｅＴＩＰ４；１ｗａｓｕｐｒｅｇｕｌａｔｅｄ，ｗｈｉｌｅ
ＰｅＴＩＰ２；１，ＰｅＴＩＰ２；２ａｎｄＰｅＴＩＰ４；２ｗｅｒｅｉｎｈｉｂｉｔｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ（ｐ＜０．０１）ｂｙｄｒｏｕｇｈｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆ
ＰｅＴＩＰ１；１ａｎｄＰｅＴＩＰ４；１ｉｎｃｒｅａｓｅｄａｎｄｔｈｏｓｅｏｆＰｅＴＩＰ１；２，ＰｅＴＩＰ２；２，ａｎｄＰｅＴＩＰ４；２ｄｅｃｒｅａｓｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ（ｐ＜
０．０１）ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｓｔｒｅｓｓ，ｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｓｉｘＰｅＴＩＰｓａｌｒａｉｓｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ（ｐ＜０．０１）ｕｎｄｅｒＮａＣｌｔｒｅａｔｍｅｎｔ．
Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｉｎｌｅａｖｅｓｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆＰｅＴＩＰ１；１，ＰｅＴＩＰ１；２ａｎｄＰｅＴＩＰ４；１ｗｅｒｅｕｐｒｅｇｕｌａｔｅｄｕｎｄｅｒｄｒｏｕｇｈｔｔｒｅａｔ
ｍｅｎｔ，ａｌｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅｖｅｌｓｏｆｓｉｘＰｅＴＩＰｓｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｄｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｓｔｒｅｓｓ（ｐ＜０．０１），ｗｈｉｌｅ
ＰｅＴＩＰ２；１ｗａｓｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ（ｐ＜０．０１）ｂｙＮａＣｌｔｒｅａｔｍｅｎｔ．［Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ］Ｔｈｉｓｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔ
ＰｅＴＩＰｓｍａｙｐｌａｙｒｏｌｅｓｗｉｔｈｖａｒｙｉｎｇｄｅｇｒｅｅｓｉｎｂａｍｂｏｏｔｏｌｅｒａｎｃｅｏｆｄｒｏｕｇｈｔ，ｗａｔｅｒ，ＮａＣｌａｎｄｏｔｈｅｒａｂｉｏｔｉｃｓｔｒｅｓｓｅｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐｈｙｌｏｓｔａｃｈｙｓｅｄｕｌｉｓ；ｔｏｎｏｐｌａｓｔｉｎｔｒｉｎｓｉｃｐｒｏｔｅｉｎｓ；ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ
干旱、水淹和盐胁迫是影响植物生长、限制作物
产量的主要因素。快速调节细胞渗透压和维持水分
平衡是植物应对非生物胁迫的重要方式。维护细胞
内渗透势平衡对保持细胞内稳态至关重要，这个过
程需要大量的水通道蛋白（Ａｑｕａｐｏｒｉｎｓ，ＡＱＰｓ）调节
完成［１－２］。ＡＱＰｓ是微生物、植物和动物细胞中普遍
存在的具有高度保守性的整合膜蛋白。ＡＱＰｓ具有
调节细胞内水分快速流动的功能，细胞内约７０％
９０％的水分流动通过 ＡＱＰｓ完成［３］。非生物胁迫
下，植物会通过控制细胞膨压来维持体内渗透平衡
和离子平衡，降低外界因素带来的伤害［４－５］。控制
细胞内水分流动和维持渗透压平衡主要依靠嵌于细
胞质膜和液泡膜的 ＡＱＰｓ完成［２］。液泡膜内在水通
道蛋白（ＴＩＰｓ）是 ＡＱＰｓ一个亚家族，具有高效透水
性，透水效率是质膜水通道蛋白的 １００倍以上［６］。
ＴＩＰｓ不仅能转运水分，而且还具有传输Ｈ２Ｏ２、甘油、
尿素和ＮＨ３等底物的能力
［７］。研究表明，ＴＩＰｓ控制
水分进出液泡膜使细胞迅速膨胀或紧缩，适应复杂
多变的外界环境，维持细胞内稳态［７］，在植物正常生
理活动和响应非生物胁迫方面均发挥着重要的
作用［８－１０］。
竹子属于禾本科（Ｐｏａｃｅａｅ）竹亚科（Ｂａｍｂｕｓｏ
ｉｄｅａｅ）植物，具有生长快、产量高、竹材强度大、纤维
性能好等特性，在人类经济生活和生活环境中发挥
着重要的作用［１１］。细胞分裂和细胞伸长共同促使
竹子节间伸长［１２］，细胞的分裂和伸长需要细胞膨压
提供动力［１３］。一些竹子植株高大，需要强大的根压
和蒸腾拉力把水和营养物质运输到各个组织器官。
竹子茎秆缺乏次生生长，必须多年使用同一套导管
系统进行水分的运输，因此，依赖于根压的木质部栓
塞再修复对竹子生长发育意义重大［１４］。无论是水
分的运输还是渗透压的调节都离不开 ＡＱＰｓ。而作
为ＡＱＰｓ中转运水分效率最高的 ＴＩＰｓ，势必在竹子
生长发育过程中发挥着重要作用。因此，本研究以
重要经济竹种毛竹（Ｐｈｙｌｏｓｔａｃｈｙｓｅｄｕｌｉｓ（Ｃａｒ．）Ｈ．
ｄｅＬｅｈａｉｅ）为研究材料，通过与禾本科植物水稻
（ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．）和玉米（ＺｅａｍａｙｓＬ．）的ＴＩＰｓ比对
分析，在毛竹基因组中获得６条 ＴＩＰｓ同源序列，在
对其基因结构和保守结构域等进行预测分析的基础
上，通过基因表达谱（ＲＮＡｓｅｑ）分析了 ＴＩＰｓ基因在
不同组织器官中的表达情况，并利用实时定量 ＰＣＲ
方法检测了其在干旱、水淹和ＮａＣｌ胁迫下的表达模
式，以期为揭示ＴＩＰｓ在竹类植物生长发育与胁迫响
应过程中的功能及其作用机制提供参考。
１　材料与方法
１．１　毛竹ＴＩＰｓ基因序列的获取与分析
以单子叶植物水稻（ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬｉｎｎ．）和玉米
（ＺｅａｍａｙｓＬｉｎｎ．）的ＴＩＰｓ基因序列为诱饵［１５－１６］，在
毛竹基因组数据库 ＢａｍｂｏｏＧＤＢ（ｈｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂａｍ
ｂｏｏｇｄｂ．ｏｒｇ／）［１７］中比对查找，获得 ＴＩＰｓ直系同源序
列。采用生物信息学方法对获得的基因序列及其编
码氨基酸进行分析，用 ＰｒｏｔＰａｒａｍ（ｈｔｐ：／／ｗｅｂ．ｅｘ
ｐａｓｙ．ｏｒｇ／ｐｒｏｔｐａｒａｍ／）分析蛋白的基本理化性质，用
ＧｅｎｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅＤｉｓｐｌａｙＳｅｒｖｅｒ（ｈｔｐ：／／ｇｓｄｓ．ｃｂｉ．ｐｋｕ．
ｅｄｕ．ｃｎ／）预测基因结构，用 ＣｌｕｓｔａｌＷ２比对并分析
ＮＰＡ结构域和 ａｒ／Ｒ模体等保守结构域，用 Ｐｌａｎｔ
ｍＰＬｏｃ（ｈｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｓｂｉｏ．ｓｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ／）预测亚细
２２５
第４期 孙化雨，等：毛竹ＴＩＰｓ基因家族成员组织表达模式研究
胞位置，用ＴＭＨＭＭＳｅｒｖｅｒｖ．２．０（ｈｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｂｓ．
ｄｔｕ．ｄｋ／ｓｅｒｖｉｃｅｓ／ＴＭＨＭＭ／）预测跨膜结构域，并用
ＭＥＧＡ５．０软件邻接法（ＮｅｉｇｈｂｏｒＪｏｉｎｉｎｇ）构建基于
ＴＩＰｓ同源蛋白的系统发育进化树。
１．２　毛竹ＴＩＰｓ基因表达组织特异性分析
从ＮＣＢＩ的 ＳｈｏｒｔＲｅａｄＡｒｃｈｉｖｅ（ＳＲＡ）数据库中
下载毛竹７个不同组织（叶、鞭、根、２０ｃｍ和５０ｃｍ
高的笋、早花期和晚花期花序）的转录组数据（登录
号： ＳＲＸ０８２５０１、 ＳＲＸ０８２５０２、 ＳＲＸ０８２５０３、
ＳＲＸ０８２５０４、ＳＲＸ０８２５０５、ＳＲＸ０８２５０６、ＳＲＸ０８２５０７、
ＳＲＸ０８２５０８、ＳＲＸ０８２５０９、ＳＲＸ０８２５１０、ＳＲＸ０８２５１１和
ＳＲＸ０８２５１２），利用 ＰｅＴＩＰｓ基因的表达值 ＲＰＫＭ
（Ｒｅａｄｓｐｅｒｋｉｌｏｂａｓｅｏｆｅｘｏｎｍｏｄｅｌｐｅｒｍｉｌｉｏｎｍａｐｐｅｄ
ｒｅａｄｓ）表示基因的表达丰度。为方便统计，对每个
表达数值取以 ２为底数的对数（Ｌｏｇ２），使用 Ｍａ
ｔｒｉｘ２ｐｎｇ绘制基因表达热图。
１．３　毛竹材料处理
以本实验室培养的一年生毛竹盆栽实生苗为材
料，培养条件：温度 ２８℃，光照 １５０ｍｏｌ·μｍ－２·
ｓ－１，光周期光明／黑暗 ＝１６ｈ／８ｈ，相对湿度 ５０％。
从基质中取出竹苗，冲洗干净，进行处理。干旱处
理：直接将竹苗于实验室条件下放置；水淹处理：将
竹苗根系置于去离子水中；ＮａＣｌ处理：将竹苗置于
浓度为４００ｍｍｏｌ·Ｌ－１的 ＮａＣｌ溶液中。２ｈ后分别
剪取根和叶片，同时以未处理的竹苗作为对照采样。
每个样本 ３个随机重复，迅速置于液氮中冻存，
－８０℃存放，用于ＲＮＡ的提取。
１．４　实时定量ＰＣＲ分析
利用ＴＲＩｚｏｌ方法（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，ＵＳＡ）分别提取处
理后毛竹根和叶的 ＲＮＡ［１８］，使用反转录试剂盒
（Ｐｒｏｍａｇｅ，ＵＳＡ）合成 ｃＤＮＡ第一链。使用 Ｐｒｉｍｅｒ
５．０在毛竹ＴＩＰｓ基因核苷酸序列的非保守区设计定
量引物（表１），并由上海生工技术有限公司合成。
ｑＰＣＲ反应体系为 １０μＬ：ＬｉｇｈｔＣｙｃｌｅｒ ４８０
ＳＹＢＲＧｒｅｅｎＩＭａｓｔｅｒＭｉｘ（Ｒｏｃｈｅ，ＵＳＡ）５．０μＬ，
正、反向引物各０．２μＬ，ｃＤＮＡ０．８μＬ，ｄｄＨ２Ｏ３．８
表１　荧光定量ＰＣＲ引物序列
基因名称 引物序列（５′→３′）
ＰｅＴＩＰ１；１
Ｆ：ＴＡＧＣＴＡＧＣＴＡＣＣＣＧＧＣＡＧＡＧＴＣＴ
Ｒ：ＴＧＧＣＣＴＧＣＧＡＡＧＡＣＧＡＡＧＡＴ
ＰｅＴＩＰ１；２
Ｆ：ＴＣＧＡＴＣＣＡＴＣＣＡＴＴＡＣＴＣＣＴＣＣＴ
Ｒ：ＣＡＴＣＧＣＣＡＡＣＡＡＡＣＡＧＡＴＧＡＣＡ
ＰｅＴＩＰ２；１
Ｆ：ＡＴＧＧＣＧＡＴＴＧＧＣＴＴＣＡＴＣＧＴ
Ｒ：ＴＣＡＧＴＧＧＣＣＣＧＡＣＣＣＡＧＴＡＣ
ＰｅＴＩＰ２；２
Ｆ：ＧＧＴＣＣＡＴＧＡＡＣＣＣＡＧＣＡＡＧＧＴ
Ｒ：ＣＡＴＧＡＡＧＡＣＧＴＣＣＣＣＧＴＡＧＡＣＴ
ＰｅＴＩＰ４；１
Ｆ：ＧＴＣＣＴＴＣＴＡＧＴＡＡＴＧＡＧＣＡＣＣＡＣＡＣＡＴ
Ｒ：ＧＡＡＡＣＡＧＣＴＣＣＴＧＣＡＧＧＣＣＴ
ＰｅＴＩＰ４；２
Ｆ：ＴＧＡＣＧＡＣＡＧＡＴＣＡＧＣＧＡＣＡＣＴＧ
Ｒ：ＡＡＧＡＧＧＡＡＧＧＴＧＡＧＣＡＣＧＡＧＣＴ
ＰｅＮＴＢ
Ｆ：ＴＣＴＴＧＴＴＴＧＡＣＡＣＣＧＡＡＧＡＧＧＡＧ
Ｒ：ＡＡＴＡＧＣＴＧＴＣＣＣＴＧＧＡＧＧＡＧＴＴＴ
μＬ。选取毛竹ＮＴＢ作为内参基因［１９］。ＰＣＲ反应在
ｑＴＯＷＥＲ２．２（ＡｎａｌｙｔｉｋＪｅｎａ，Ｇｅｒｍａｎｙ）荧光定量
ＰＣＲ仪上进行，反应程序：９５℃ ５ｍｉｎ；９５℃ １０ｓ，
６２℃１０ｓ，５０个循环。每个反应重复３次，反应结束
后，分析 Ｃｔ值和溶解曲线，使用２－ΔΔＣＴ法［２０］分析３
次生物学实验的基因表达情况。
２　结果与分析
２．１　基因序列分析
通过序列比对分析，从毛竹基因组数据中找到
６个 ＴＩＰｓ亚 家 族 成 员 基 因 （表 ２），分 别 是
ＰＨ０１０００１５７Ｇ０４６０、ＰＨ０１００１１１７Ｇ０５５０、ＰＨ０１００００
２３Ｇ０６１０、ＰＨ０１００１２０７Ｇ０１４０、ＰＨ０１０００００３Ｇ３７３０和
ＰＨ０１００１８２１Ｇ０３００，所编码的蛋白长度在２４８ ２７２
ａａ之间，分子量在２５．１０７２ ２７．３１２５ｋＤａ之间，
理论等电点为５．６１ ６．７４，均为酸性蛋白。构建基
于毛竹、水稻、玉米 ＴＩＰｓ序列的系统发育树，结果显
示ＴＩＰｓ分别聚到五个亚类（ＴＩＰ１、ＴＩＰ２、ＴＩＰ３、ＴＩＰ４
和ＴＩＰ５），而毛竹的 ６个 ＴＩＰｓ仅聚类在 ＴＩＰ１，ＴＩＰ２
和ＴＩＰ４三个亚类上，每个亚类有２个基因，在毛竹
中未找到ＴＩＰ３和 ＴＩＰ５的直系同源基因（图１）。根
据聚类结果，将毛竹６个 ＴＩＰｓ亚家族成员基因分别
命名为 ＰｅＴＩＰ１；１、ＰｅＴＩＰ１；２、ＰｅＴＩＰ２；１、ＰｅＴＩＰ２；２、
ＰｅＴＩＰ４；１和ＰｅＴＩＰ４；２。
表２　ＰｅＴＩＰｓ编码蛋白的基本信息
基因名称 基因登录号 亚细胞位置 多肽长度／ａａ 分子质量／Ｄａ 理论等电点 跨膜结构数量／个
ＰｅＴＩＰ１；１ ＰＨ０１０００１５７Ｇ０４６０ 液泡 ２５０ ２５８０７．８ ６．０１ ６
ＰｅＴＩＰ１；２ ＰＨ０１００１１１７Ｇ０５５０ 液泡 ２５２ ２５４１３．５ ５．６１ ６
ＰｅＴＩＰ２；１ ＰＨ０１００００２３Ｇ０６１０ 液泡 ２４８ ２５１０７．２ ５．８７ ６
ＰｅＴＩＰ２；２ ＰＨ０１００１２０７Ｇ０１４０ 液泡 ２７２ ２７３１２．５ ６．３９ ７
ＰｅＴＩＰ４；１ ＰＨ０１０００００３Ｇ３７３０ 液泡 ２５２ ２５３８６．８ ６．４２ ６
ＰｅＴＩＰ４；２ ＰＨ０１００１８２１Ｇ０３００ 液泡 ２５０ ２５３１５．７ ６．７４ ６
３２５
林　业　科　学　研　究 第２９卷
通过ＣｌｕｓｔａｌＷ２软件对毛竹，水竹，水稻和玉米的ＴＩＰｓ蛋白序列进行比对，
用ＭＥＧＡ５．０软件邻接法（ＮｅｉｇｈｂｏｒＪｏｉｎｉｎｇ）构建基于ＴＩＰｓ蛋白序列的系统发育进化树，
并进行亚类划分。图的最右侧是对应水稻和玉米ＴＩＰｓ的亚类。
图１　水稻、玉米和毛竹的ＴＩＰｓ系统树分析
利用毛竹转录组数据和全长 ｃＤＮＡ数据［２１］与
对应的基因组序列进行比对，预测到 ＰｅＴＩＰｓ的基因
结构，进一步分析发现，毛竹 ＰｅＴＩＰｓ亚家族各成员
的外显子－内含子结构相对保守，区别主要是在内
含子的大小和插入位置上（图２），其中 ＰｅＴＩＰ１；１，
ＰｅＴＩＰ１；２，ＰｅＴＩＰ２；２和ＰｅＴＩＰ４；２由２个外显子１个
内含子组成，ＰｅＴＩＰ２；１和 ＰｅＴＩＰ４；１由３个外显子２
个内含子组成，内含子完全符合 ＧＴＡＧ剪接
原则［２２］。
２．２　蛋白结构分析
根据氨基酸序列具有的信号肽对 ＰｅＴＩＰｓ亚细
胞位置进行预测［２３］，结果显示毛竹ＰｅＴＩＰｓ均位于液
泡膜，表明ＰｅＴＩＰｓ可能在液泡膜上控制水分或小分
子物质的透过膜系统，间接证明了６个 ＰｅＴＩＰｓ基因
的可靠性。跨膜结构域预测结果显示，除 ＰｅＴＩＰ２；２
有７个跨膜结构域外，其它成员均有６个跨膜结构
域（ＴＭ１ＴＭ６），由三个位于膜外两个位于膜内的环
连接而成，依次为（ＬｏｏｐＡ ＬｏｏｐＥ）（表２）。
ＡＱＰｓ的孔道由位于ＬｏｏｐＢ和ＬｏｏｐＥ处的２个
高度保守的 ＮＰＡ（ＡｓｎＰｒｏＡｌａ）结构域反向折叠而
成，ＮＰＡ结构域控制水分子通过［２４］。序列分析结果
显示，ＰｅＴＩＰｓ均具有２个典型的ＮＰＡ结构域（表３），
分别位于ＬｏｏｐＢ和 ＬｏｏｐＥ处，表明 ＰｅＴＩＰｓ具有转
运水通过膜系统的能力。此外，ＡＱＰｓ还具有４个保
守的芳香族化合物／精氨酸（ａｒ／Ｒ）模体，前２个位于
ＴＭ２和ＴＭ５处，后２个位于ＬｏｏｐＥ处，ａｒ／Ｒ模体对
底物的选择透过性通过生物膜起着至关重要的作
用，模体的组合形式决定着底物的类型［２５］。通过与
４２５
第４期 孙化雨，等：毛竹ＴＩＰｓ基因家族成员组织表达模式研究
横轴数字代表核苷酸位置；黑色方框表示外显子；灰色线条表示内含子
图２　毛竹ＴＩＰｓ基因组ＤＮＡ结构示意图
标准序列 ＡＱＰ１（Ｆ５６Ｈ１８０Ｃ１８９Ｒ１９５）比对，预测
得到毛竹 ＴＩＰｓ的 ａｒ／Ｒ模体结构［２６］，结果显示，
ＰｅＴＩＰｓ的 ａｒ／Ｒ模体存在多样性，包括 Ｈ／Ｉ／Ａ／Ｖ
（ＰｅＴＩＰ１）、Ｈ／Ｉ／Ｇ／Ｒ（ＰｅＴＩＰ２）、Ｑ／Ｔ／Ａ／Ｒ（ＰｅＴＩＰ４；
１）和Ｈ／Ｉ／Ａ／Ｒ（ＰｅＴＩＰ４；２）四种不同的组合（表３）。
在ＴＭ２和ＴＭ５处的氨基酸除ＰｅＴＩＰ４；１为Ｑ和Ｔ以
外，均为Ｈ和Ｉ，其中ＰｅＴＩＰ１和ＰｅＴＩＰ２的ａｒ／Ｒ模体
组合保持组内一致，ＰｅＴＩＰ４在ＬｏｏｐＥ处的模体结构
也具有组内一致性。
表３　ＰｅＴＩＰｓ蛋白的ＮＰＡ结构域和ａｒ／Ｒ模体
基因
名称
ＮＰＡ结构域
ＬｏｏｐＢ ＬｏｏｐＥ
ａｒ／Ｒ模体
ＴＭ２ ＴＭ５ ＬｏｏｐＥ１ＬｏｏｐＥ２
ＰｅＴＩＰ１；１ ＮＰＡ ＮＰＡ Ｈ Ｉ Ａ Ｖ
ＰｅＴＩＰ１；２ ＮＰＡ ＮＰＡ Ｈ Ｉ Ａ Ｖ
ＰｅＴＩＰ２；１ ＮＰＡ ＮＰＡ Ｈ Ｉ Ｇ Ｒ
ＰｅＴＩＰ２；２ ＮＰＡ ＮＰＡ Ｈ Ｉ Ｇ Ｒ
ＰｅＴＩＰ４；１ ＮＰＡ ＮＰＡ Ｑ Ｔ Ａ Ｒ
ＰｅＴＩＰ４；２ ＮＰＡ ＮＰＡ Ｈ Ｉ Ａ Ｒ
２．３　基因组织特异性分析
利用毛竹不同组织的 ＲＮＡＳｅｑ表达谱数据，对
ＰｅＴＩＰｓ基因的组织表达模式进行分析。结果表明，
除ＰｅＴＩＰ２；２仅在根中表达以外，其它 ＰｅＴＩＰｓ在叶、
鞭、根、２０ｃｍ和５０ｃｍ高的笋、早花期和晚花期花序
７个组织中均有表达，但表达丰度存在明显差异。
其中，ＰｅＴＩＰ１；１在 ７个组织中的表达丰度均较高；
ＰｅＴＩＰ１；２主要在叶和花中的表达，在花中表达值最
高，且晚花期高于早花期，表明其随花的发育
ＰｅＴＩＰ１；２表达水平提高；ＰｅＴＩＰ２；１在根中表达量最
高，在鞭中的表达次之；ＰｅＴＩＰ４；１在叶中表达量最
高，在根中最低；ＰｅＴＩＰ４；２主要在鞭和笋中表达，在
根中的表达量最低，５０ｃｍ高的笋中表达量高于２０
ｃｍ高的笋（图３）。ＰｅＴＩＰｓ在不同组织中的表达差
异意味着其在不同组织及发育不同阶段可能具有不
同的功能，其具体的表达模式尚需进一步用实验来
证实。
基因表达丰都用ＲＰＫＭ值取以２为底数的对数（Ｌｏｇ２）表示，从
左到右分别是２０ｃｍ笋，５０ｃｍ笋，地下茎，根，叶，早花和晚
花。丰度值由不同的灰度表示：最小值－２，最大值１０。
图３　毛竹ＴＩＰｓ基因在７个组织中的表达分析
２．４　干旱、水淹和ＮａＣｌ胁迫下基因表达模式分析
ＴＩＰｓ不仅具有运输和储存水分的能力，而且可
以运输与细胞水势有关的物质来控制细胞渗透压，
在响应干旱、水淹和盐等非生物胁迫方面发挥重要
作用［２７］。为揭示 ＰｅＴＩＰｓ在非生物胁迫下的响应机
制，利用ｑＲＴＰＣＲ方法检测其在干旱、水淹和 ＮａＣｌ
胁迫下的表达模式。
结果显示，干旱处理后毛竹根中 ＰｅＴＩＰ１；１和
ＰｅＴＩＰ１；２表达量有所下降，但变化差异不显著，其
它４个基因均有明显变化（＞２或＜１／２），且存在显
著差异，其中 ＰｅＴＩＰ４；１的表达量显著升高（ｐ＜
０．０１），是处理前的 ４．７倍，ＰｅＴＩＰ２；１、ＰｅＴＩＰ２；２和
ＰｅＴＩＰ４；２表达受到抑制（ｐ＜０．０１），ＰｅＴＩＰ４；２受抑
制程度最为严重，仅为处理前的１／３０；水淹处理后，
根中 ＰｅＴＩＰ１；１和 ＰｅＴＩＰ４；１表达量显著增加（ｐ＜
５２５
林　业　科　学　研　究 第２９卷
柱形图表示从荧光定量ＲＴＰＣＲ中得到的转录丰度（相对表达量）；Ａ和Ｂ分别表示ＰｅＴＩＰｓ
基因在根和叶片中的表达丰度。１～４分别为对照、干旱、水淹和ＮａＣＩ处理。
图４　胁迫条件下ＰｅＴＩＰｓ基因在毛竹跟和叶片中的表达分析
０．０１），其中ＰｅＴＩＰ１；１增加最多，是处理前的４倍以
上，ＰｅＴＩＰ１；２、ＰｅＴＩＰ２；２、和 ＰｅＴＩＰ４；２在水淹处理后
显著降低（ｐ＜０．０１），ＰｅＴＩＰ２；１也有所降低但差异
不显著；ＮａＣｌ处理后，根中６个 ＰｅＴＩＰｓ的表达量均
显著增加（ｐ＜０．０１）（图４－Ａ）。
干旱处理后，毛竹叶片中 ＰｅＴＩＰ１；１、ＰｅＴＩＰ１；２
和 ＰｅＴＩＰ４；１表达量显著增加（ｐ＜０．０１），其中
ＰｅＴＩＰ４；１上升幅度最大，约为对照的１７倍；水淹处
理后，叶片中ＰｅＴＩＰｓ表达量均显著提高（ｐ＜０．０１），
其中 ＰｅＴＩＰ４；１变化最为明显，约为对照的 ８２倍，
ＰｅＴＩＰ１；１和 ＰｅＴＩＰ２；１分别约是对照的 １１倍和 ９
倍；ＮａＣｌ处理后，叶片中 ＰｅＴＩＰ２；１表达受到明显抑
制（ｐ＜０．０１），仅为对照的１／５，其他 ＰｅＴＩＰｓ表达量
也受到影响，但变化不显著（图４－Ｂ），ＰｅＴＩＰ２；２在
叶片中未检测到表达。
３　讨论
随着测序技术的发展，越来越多植物的基因组
和转录组数据被公布，为研究 ＴＩＰｓ基因家族成员在
植物中的作用奠定了基础。目前在多个单子叶禾本
科植物中已有相关报道，如玉米、水稻、小麦和大麦
等［１５－１６，２８－２９］，而竹亚科植物中还未见报道，因此利
用毛竹基因组和转录组数据进行 ＴＩＰｓ基因识别以
及表达模式分析对揭示其在竹子生长发育中的作用
具有重要意义。研究表明，ＴＩＰｓ亚家族分为５个亚
类，依次为ＴＩＰ１、ＴＩＰ２、ＴＩＰ３、ＴＩＰ４和 ＴＩＰ５［７］，毛竹中
找的６个 ＴＩＰｓ基因成员属于其中的３个亚类，无论
在亚类数量还是在整体数量上都少于其他禾本科植
物［１５－１６，２８－２９］，究其原因，一方面由于现有毛竹基因
组数据是覆盖９５％基因组的草图［３０］，尚不完整；另
一方面可能是由于毛竹繁殖主要是依靠无性生殖，
长期处于营养生长阶段，导致减数分裂的缺少，降低
了基因拷贝数改变的概率。根据聚类结果可以看出
毛竹各ＴＩＰｓ成员和水稻的聚在一起（图１），进一步
验证了毛竹与水稻亲缘关系较近，与玉米相对
较远［３０］。
蛋白结构决定其功能。ＡＱＰｓ两个 ＮＰＡ结构域
经过反向折叠形成孔道控制水分子通过，单一位点
的变异会影响到通道的透水效率甚至细胞内稳态，
ＰｅＴＩＰｓ具有典型的ＮＰＡ结构域，反映了毛竹 ＰｅＴＩＰｓ
具有转运水分、维持水分平衡的能力［２４］。ａｒ／Ｒ模体
的组合形式决定着底物的类型，在ＰｅＴＩＰｓ中ａｒ／Ｒ模
体以４种形式存在，表明毛竹 ＰｅＴＩＰｓ具有转运多种
底物的潜力［２５］，４种组合形式与拟南芥以及一些禾
本科植物相一致［７，１６，２８－２９］，ａｒ／Ｒ模体的组合形式在
组内具有保守性（表２），进一步证明了聚类结果及
其命名的可靠性。嵌于生物膜上的 ＡＱＰｓ通常是一
个由４个亚基组成的四聚体，每个亚基是一个单肽
６２５
第４期 孙化雨，等：毛竹ＴＩＰｓ基因家族成员组织表达模式研究
链，大小一般在２３ ３１ｋＤ左右，通常含有６个跨膜
区（ＴＭ１ ＴＭ６），由３个位于膜外２个位于膜内的
环连接而成，依次为（ＬｏｏｐＡ－ＬｏｏｐＥ）［３１］。跨膜结
构域预测结果显示 ＰＨ０１００１２０７Ｇ０１４０编码的氨基
酸序列有７个跨膜结构域（表２），但是其具有典型
的ＮＰＡ结构域和保守的 ａｒ／Ｒ模体（表３），此外，在
番茄和大豆中也发现部分 ＴＩＰｓ存在７个跨膜结构
域的情况［２６，３２］，因此，认为 ＰＨ０１００１２０７Ｇ０１４０是毛
竹ＴＩＰｓ中的一员。尽管如此，依靠生物信息学的预
测往往会出现一些错误，需要后续的实验进行
验证［３３］。
基因的表达是其发挥生物学功能的具体表现形
式之一。本研究中 ＰｅＴＩＰ１；１在各组织中均高度表
达，与拟南芥和大麦中的研究结果相一致［２９，３４］，水
分胁迫和高盐胁迫下 ＰｅＴＩＰ１；１在根部的表达量升
高（图４－Ａ），叶片中的表达量在干旱和水分胁迫下
也有所提高（图４－Ｂ），表明 ＰｅＴＩＰ１；１在胁迫环境
下发挥着重要的作用［７，３５］。ＰｅＴＩＰ１；２在花中表达丰
度最高，晚花期高于早花期，表明该基因随着花的发
育表达水平提高，这与拟南芥中 ＴＩＰ１；３在花中表达
类似［３５］，推测 ＰｅＴＩＰ１；２可能参与花的形态建成。
ＰｅＴＩＰ２；２在根中特异表达，ＰｅＴＩＰ２；１在根表达丰度
最高，高盐胁迫下 ＰｅＴＩＰ２；１和 ＰｅＴＩＰ２；２在根中的
表达量均增高，表明 ＰｅＴＩＰ２；１和 ＰｅＴＩＰ２；２可能通
过参与透过Ｎａ＋进入液泡膜，增强液泡的渗透势抵
抗高盐胁迫［９］。已有研究表明，过量表达 ＴｓＴＩＰ２；１
和ＳｌＴＩＰ２；１基因能增强植株的抗旱水平［８－９］，然而
干旱胁迫下，ＰｅＴＩＰ２；１和ＰｅＴＩＰ２；２的表达量均明显
降低，可能是干旱处理的方法导致，干旱情况下过量
表达ＴｓＴＩＰ２；１和 ＳｌＴＩＰ２；１的转基因植株需要从土
壤中吸收水分供生长发育所需，而毛竹干旱处理采
取风干方法，无法从外界吸收水分，因此干旱胁迫下
ＰｅＴＩＰ２；１可能在防止自身水分的散失方面起作用。
干旱胁迫下 ＰｅＴＩＰ４；１在根和叶片中的表达量显著
增加，而且是 ＰｅＴＩＰｓ中唯一在根中表达量增加的基
因（图４－Ａ），说明其表达水平受干旱的调控，可能
参与干旱响应调控。ＰｅＴＩＰ４；２主要在鞭和笋中表
达，鞭和笋在形态学上都属于茎，其表达量随笋的发
育而增加，说明其随着笋的发育表达水平也相应提
高，可能参与维管组织的形成。本研究根据 ＰｅＴＩＰｓ
基因表达做出的推测，虽然得到一些其他物种中同
源基因功能研究证据的支持，但 ＰｅＴＩＰｓ在毛竹中的
具体功能尚需要进一步通过实验来证实。
４　结论
本研究通过对毛竹 ＴＩＰｓ基因家族的结构特点
和组织表达特异性的分析，在毛竹基因组中找到６
个ＴＩＰｓ同源基因，隶属于３个亚类，且均含有水通
道蛋白典型的结构域；对 ＴＩＰｓ基因家族成员在根、
茎、叶片和鞘四个组织中的表达量进行分析，发现除
ＰｅＴＩＰ２；２在根中特异表达外，其它均呈组成型表
达。干旱胁迫下，根中 ＰｅＴＩＰ４；１和叶片中 ＰｅＴＩＰ１；
１、ＰｅＴＩＰ１；２和ＰｅＴＩＰ４；１表达量显著增加，水淹胁迫
下，根中 ＰｅＴＩＰ１；１和 ＰｅＴＩＰ４；１和叶片中所有的
ＰｅＴＩＰｓ表达量均增加，ＮａＣｌ胁迫下，根中 ６个
ＰｅＴＩＰｓ的表达量均显著增加，表明 ＰｅＴＩＰｓ在干旱、
水淹和ＮａＣｌ等非生物胁迫中发挥着重要作用。本
研究为揭示 ＰｅＴＩＰｓ在竹子生长发育过程中的作用
提供了重要参考。
参考文献：
［１］ＭｕｅｌｅｒＮＤ，ＧｅｒｂｅｒＪＳ，ＪｏｈｎｓｔｏｎＭ，ｅｔａｌ．Ｃｌｏｓｉｎｇｙｉｅｌｄｇａｐｓ
ｔｈｒｏｕｇｈｎｕｔｒｉｅｎｔａｎｄｗａｔｅｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔ［Ｊ］，Ｎａｔｕｒｅ，２０１２，４９０
（７４１９）：２５４－２５７．
［２］ＫａｌｄｅｎｈｏｆＲ，ＦｉｓｃｈｅｒＭ．Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌａｑｕａｐｏｒｉｎｄｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎｐｌａｎｔｓ
［Ｊ］．ＢｉｏｃｈｉｍｉｃａｅｔＢｉｏｐｈｙｓｉｃａＡｃｔａ，２００６，１７５８（８）：１１３４
－１１４１．
［３］ＨｅｎｚｌｅｒＴ，ＳｔｅｕｄｌｅＥ．ＲｅｖｅｒｓｉｂｌｅｃｌｏｓｉｎｇｏｆｗａｔｅｒｃｈａｎｎｅｌｓｉｎＣｈａｒａ
ｉｎｔｅｒｎｏｄｅｓｐｒｏｖｉｄｅｓｅｖｉｄｅｎｃｅｆｏｒａｃｏｍｐｏｓｉｔｅｔｒａｎｓｐｏｒｔｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅ
ｐｌａｓｍａｍｅｍｂｒａｎｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＢｏｔａｎｙ，１９９５，４６
（２）：１９９－２０９．
［４］ＣｈｅｎＳ，ＰｏｌｅＡ．ＳａｌｉｎｉｔｙｔｏｌｅｒａｎｃｅｏｆＰｏｐｕｌｕｓ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＢｉｏｌｏｇｙ，
２０１０，１２（２）：３１７－３３３．
［５］ＲｕｉｚＬｏｚａｎｏＪＭ，ＰｏｒｃｅｌＲ，ＡｚｃóｎＣ，ｅｔａｌ．Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｂｙａｒｂｕｓｃｕ
ｌａｒｍｙｃｏｒｈｉｚａｅｏｆｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｓａｌｉｎｉｔｙｉｎ
ｐｌａｎｔｓ：ｎｅｗｃｈａｌｅｎｇｅｓｉｎｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｍｏｌｅｃｕｌａｒｓｔｕｄｉｅｓ［Ｊ］．
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＢｏｔａｎｙ，２０１２，６３（１１）：４０３３－４０４４．
［６］ＭａｕｒｅｌＣ，ＴａｃｎｅｔＦ，ＧｕｃｌｕＪ，ｅｔａｌ．Ｐｕｒｉｆｉｅｄｖｅｓｉｃｌｅｓｏｆｔｏｂａｃｃｏｃｅｌ
ｖａｃｕｏｌａｒａｎｄｐｌａｓｍａｍｅｍｂｒａｎｅｓｅｘｈｉｂｉｔｄｒａｍａｔｉｃａｌｙｄｉｆｅｒｅｎｔｗａｔｅｒ
ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙａｎｄｗａｔｅｒｃｈａｎｎｅｌａｃｔｉｖｉｔｙ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＮａ
ｔｉｏｎａｌＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓｏｆＡｍｅｒｉｃａ，１９９７，
９４（１３）：７１０３－７１０８．
［７］ＲｅｇｏｎＰ，ＰａｎｄａＰ，ＫｓｈｅｔｒｉｍａｙｕｍＥ，ｅｔａｌ．Ｇｅｎｏｍｅｗｉｄｅｃｏｍｐａｒａ
ｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｏｎｏｐｌａｓｔｉｎｔｒｉｎｓｉｃｐｒｏｔｅｉｎ（ＴＩＰ）ｇｅｎｅｓｉｎｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．
Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ＆ＩｎｔｅｇｒａｔｉｖｅＧｅｎｏｍｉｃｓ，２０１４，１４（４）：６１７－６２９．
［８］ＳａｄｅＮ，ＶｉｎｏｃｕｒＢＪ，ＤｉｂｅｒＡ，ｅｔａｌ．Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｐｌａｎｔｓｔｒｅｓｓｔｏｌｅｒ
ａｎｃｅａｎｄｙｉｅｌｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ：ｉｓｔｈｅｔｏｎｏｐｌａｓｔａｑｕａｐｏｒｉｎＳｌＴＩＰ２；２ａｋｅｙ
ｔｏｉｓｏｈｙｄｒｉｃｔｏａｎｉｓｏｈｙｄｒｉｃｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ？［Ｊ］．ＮｅｗＰｈｙｔｏｌｏｇｉｓｔ，２００９，
１８１（３）：６５１－６６１．
［９］ＷａｎｇＬＬ，ＣｈｅｎＡＰ，ＺｈｏｎｇＮＱ，ｅｔａｌ．ＴｈｅＴｈｅｌｕｎｇｉｅｌａｓａｌｓｕｇ
ｉｎｅａｔｏｎｏｐｌａｓｔａｑｕａｐｏｒｉｎＴｓＴＩＰ１；２ｆｕｎｃｔｉｏｎｓｉｎｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｇａｉｎｓｔ
７２５
林　业　科　学　研　究 第２９卷
ｍｕｌｔｉｐｌｅａｂｉｏｔｉｃｓｔｒｅｓｓｅｓ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＣｅｌＰｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，２０１４，５５（１）：
１４８－１６１．
［１０］ＰｅｎｇＹ，ＬｉｎＷ，ＣａｉＷ，ｅｔａｌ．ＯｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆａＰａｎａｘｇｉｎｓｅｎｇ
ｔｏｎｏｐｌａｓｔａｑｕａｐｏｒｉｎａｌｔｅｒｓｓａｌｔｔｏｌｅｒａｎｃｅ，ｄｒｏｕｇｈｔｔｏｌｅｒａｎｃｅａｎｄｃｏｌｄ
ａｃｃｌｉｍａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｉｎｔｒａｎｓｇｅｎｉｃＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔａ，
２００７，２２６（３）：７２９－７４０．
［１１］江泽慧．世界竹藤［Ｍ］．辽宁科学技术出版社，２００２，３－１０．
［１２］ＣｕｉＫ，ＨｅＣ，ＺｈａｎｇＪ．Ｔｅｍｐｏｒａｌａｎｄｓｐａｔｉａｌｐｒｏｆｉｌｉｎｇｏｆｉｎｔｅｒｎｏｄｅ
ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎａｓｓｏｃｉａｔｅｄｐｒｏｔｅｉｎｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｉｎｒａｐｉｄｌｙｇｒｏｗｉｎｇｃｕｌｍｓｏｆ
ｂａｍｂｏｏ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｒｏｔｅｏｍｅＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１２，１１（４）：２４９２－
２５０７．
［１３］ＨｅｐｌｅｒＰＫ．Ｃａｌｃｉｕｍ：Ａｃｅｎｔｒａｌｒｅｇｕｌａｔｏｒｏｆｐｌａｎｔｇｒｏｗｔｈａｎｄｄｅ
ｖｅｌｏｐｍｅｎｔ［Ｊ］．ＴｈｅＰｌａｎｔＣｅｌ，２００５，１７（８）：２１４２－２１５５．
［１４］ＣａｏＫＦ，ＹａｎｇＳＪ，ＺｈａｎｇＹＪ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｈｅｉｇｈｔｏｆ
ｇｒａｓｓｅｓｉｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｒｏｏｔｓ［Ｊ］．ＥｃｏｌｏｇｙＬｅｔｅｒｓ，２０１２，１５（７）：
６６６－６７２．
［１５］ＮｇｕｙｅｎＭＸ，ＭｏｏｎＳ，ＪｕｎｇＫＨ．Ｇｅｎｏｍｅｗｉｄｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙ
ｓｉｓｏｆｒｉｃｅａｑｕａｐｏｒｉｎｇｅｎｅｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｇｅｎｅ
ｎｅｔｗｏｒｋｍｅｄｉａｔｅｄｂｙａｑｕａｐｏｒｉｎｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｉｎｒｏｏｔｓ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔａ，
２０１３，２３８（４）：６６９－６８１．
［１６］ＹｕｅＸ，ＺｈａｏＸ，ＦｅｉＹ，ｅｔａｌ．Ｃｏｒｅｌａｔｉｏｎｏｆａｑｕａｐｏｒｉｎｓａｎｄｔｒａｎｓ
ｍｅｍｂｒａｎｅｓｏｌｕｔｅｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒｓｒｅｖｅａｌｅｄｂｙｇｅｎｏｍｅｗｉｄｅａｎａｌｙｓｉｓｉｎ
ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｍａｉｚｅｌｅａｆ［Ｊ］．ＣｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＧｅｎｏｍｉｃｓ，
２０１２，２０１２：５４６９３０．
［１７］ＺｈａｏＨ，ＰｅｎｇＺ，ＦｅｉＢ，ｅｔａｌ．ＢａｍｂｏｏＧＤＢ：ａｂａｍｂｏｏｇｅｎｏｍｅ
ｄａｔａｂａｓｅｗｉｔｈｆｕｎｃｔｉｏｎａｌａｎｎｏｔａｔｉｏｎａｎｄａｎａｎａｌｙｓｉｓｐｌａｔｆｏｒｍ［Ｊ］．
Ｄａｔａｂａｓｅ，２０１４，２０１４：ｂａｕ００６．
［１８］ＧａｏＺＭ，ＬｉＸＰ，ＬｉＬＢ，ｅｔａｌ．ＡｎｅｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｏｔａｌＲＮＡ
ｉｓｏｌａｔｉｏｎｆｒｏｍｂａｍｂｏｏ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＦｏｒｅｓｔｒｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙ，２００６，５（３）：５２－５４．
［１９］ＦａｎＣ，ＭａＪ，ＧｕｏＱ，ｅｔａｌ．Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｒｅｆｅｒｅｎｃｅｇｅｎｅｓｆｏｒｑｕａｎｔｉ
ｔａｔｉｖｅｒｅａｌｔｉｍｅＰＣＲｉｎｂａｍｂｏｏ（Ｐｈｙｌｏｓｔａｃｈｙｓｅｄｕｌｉｓ）［Ｊ］．ＰＬｏＳ
Ｏｎｅ，２０１３，８（２）：ｅ５６５７３．
［２０］ＬｉｖａｋＫＪ，ＳｃｈｍｉｔｇｅｎＴＤ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｒｅｌａｔｉｖｅｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｄａ
ｔａｕｓｉｎｇｒｅａｌｔｉｍｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅＰＣＲａｎｄｔｈｅ２－ΔΔＣｔｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．
Ｍｅｔｈｏｄｓ，２００１，２５（４）：４０２－４０８．
［２１］ＰｅｎｇＺ，ＬｕＴ，ＬｉＬ，ｅｔａｌ．Ｇｅｎｏｍｅｗｉｄｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅ
ｂｉｇｇｅｓｔｇｒａｓｓ，ｂａｍｂｏｏ，ｂａｓｅｄｏｎ１０，６０８ｐｕｔａｔｉｖｅｆｕｌｌｅｎｇｔｈｃＤＮＡ
ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ［Ｊ］．ＢＭＣＰｌａｎｔＢｉｏｌｏｇｙ，２０１０，１０：１１６．
［２２］ＭｏｏｒｅＭＪ，ＱｕｅｒｙＣＣ，ＳｈａｒｐＰＡ．ＳｐｌｉｃｉｎｇｏｆｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓｔｏｍＲ
ＮＡｂｙｔｈｅｓｐｌｉｃｅｏｓｏｍｅ［Ｍ］．ＣｏｌｄＳｐｒｉｎｇＨａｒｂｏｒ：ＣｏｌｄＳｐｒｉｎｇＨａｒ
ｂｏｒｌａｂｏｒａｔｏｒｙＰｒｅｓｓ，１９９３，３０３－３５７．
［２３］ＣｈｏｕＫＣ，ＳｈｅｎＨＢ．ＰｌａｎｔｍＰＬｏｃ：ａｔｏｐｄｏｗｎｓｔｒａｔｅｇｙｔｏａｕｇ
ｍｅｎｔｔｈｅｐｏｗｅｒｆｏｒｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇｐｌａｎｔｐｒｏｔｅｉｎｓｕｂｃｅｌｕｌａｒｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ
［Ｊ］．ＰＬｏＳＯｎｅ，２０１０，５：ｅ１１３３５．
［２４］ＷｒｅｅＤ，ＷｕＢ，ＺｅｕｔｈｅｎＴ，ｅｔａｌ．Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｆｏｒａｓｐａｒａｇｉｎｅｉｎ
ｔｈｅａｑｕａｐｏｒｉｎＮＰＡｓｅｑｕｅｎｃｅｓｉｇｎａｔｕｒｅｍｏｔｉｆｓｆｏｒｃａｔｉｏｎｅｘｃｌｕｓｉｏｎ
［Ｊ］．ＴｈｅＦＥＢＳＪｏｕｒｎａｌ，２０１１，２７８（５）：７４０－７４８．
［２５］ＭｉｔａｎｉＵｅｎｏＮ，ＹａｍａｊｉＮ，ＺｈａｏＦＪ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅａｒｏｍａｔｉｃ／ａｒｇｉｎｉｎｅ
ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙｆｉｌｔｅｒｏｆＮＩＰａｑｕａｐｏｒｉｎｓｐｌａｙｓａｃｒｉｔｉｃａｌｒｏｌｅｉｎｓｕｂｓｔｒａｔｅ
ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙｆｏｒｓｉｌｉｃｏｎ，ｂｏｒｏｎ，ａｎｄａｒｓｅｎｉｃ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｘｐｅｒｉ
ｍｅｎｔａｌＢｏｔａｎｙ，２０１１，６２（１２）：４３９１－４３９８．
［２６］ＲｅｕｓｃｈｅｒＳ，ＡｋｉｙａｍａＭ，ＭｏｒｉＣ，ｅｔａｌ．Ｇｅｎｏｍｅｗｉｄｅｉｄｅｎｔｉｆｉｃａ
ｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｑｕａｐｏｒｉｎｓｉｎｔｏｍａｔｏ［Ｊ］．ＰＬｏＳ
Ｏｎｅ，２０１３，８（１１）：ｅ７９０５２．
［２７］ＵｔｓｕｇｉＳ，ＳｈｉｂａｓａｋａＭ，ＭａｅｋａｗａＭ，ｅｔａｌ．Ｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｗａｔｅｒ
ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｂａｒｌｅｙＨｖＴＩＰ３；１ｓｐｅｃｉｆｉｃａｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｉｎｓｅｅｄｓ
［Ｊ］．ＰｌａｎｔＣｅｌＰｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，２０１５，ｐｉ：ｐｃｖ１０４．
［２８］ＦｏｒｅｓｔＫＬ，ＢｈａｖｅＭ．ＴｈｅＰＩＰａｎｄＴＩＰａｑｕａｐｏｒｉｎｓｉｎｗｈｅａｔｆｏｒｍ
ａｌａｒｇｅａｎｄｄｉｖｅｒｓｅｆａｍｉｌｙｗｉｔｈｕｎｉｑｕｅｇｅｎｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎ
ａｌｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｅａｔｕｒｅｓ［Ｊ］．Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ＆ＩｎｔｅｇｒａｔｉｖｅＧｅｎｏｍｉｃｓ，
２００８，８（２）：１１５－１３３．
［２９］ＨｏｖｅＲＭ，ＺｉｅｍａｎｎＭ，ＢｈａｖｅＭ．Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎａ
ｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｂａｒｌｅｙ（ＨｏｒｄｅｕｍｖｕｌｇａｒｅＬ．）ａｑｕａｐｏｒｉｎｇｅｎｅｆａｍｉｌｙ
［Ｊ］．ＰｌｏＳＯｎｅ，２０１５，１０（６）：ｅ０１２８０２５．
［３０］ＰｅｎｇＺＨ，ＬｕＹ，ＬｉＬＢ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｄｒａｆｔｇｅｎｏｍｅｏｆｔｈｅｆａｓｔｇｒｏｗ
ｉｎｇｎｏｎｔｉｍｂｅｒｆｏｒｅｓｔｓｐｅｃｉｅｓｍｏｓｏｂａｍｂｏｏ（Ｐｈｙｌｏｓｔａｃｈｙｓｈｅｔｅｒｏｃｙ
ｃｌａ）［Ｊ］．ＮａｔｕｒｅＧｅｎｅｔｉｃｓ，２０１３，４５（４）：４５６－４６１．
［３１］ＶｅｒｍａＲＫ，ＰｒａｂｈＮＤ，ＳａｎｋａｒａｒａｍａｋｒｉｓｈｎａｎＲ．Ｉｎｔｒａｈｅｌｉｃａｌ
ｓａｌｔｂｒｉｄｇｅａｎｄｈｅｌｉｘｄｅｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇｒｅｓｉｄｕｅｓｗｉｔｈｉｎｔｈｅｓａｍｅｈｅｌｉｃａｌ
ｔｕｒｎ：ＲｏｌｅｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｌｏｏｐＥｈａｌｆｈｅｌｉｘｉｎｃｈａｎｎｅｌ
ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｍａｊｏｒｉｎｔｒｉｎｓｉｃｐｒｏｔｅｉｎｓ［Ｊ］．ＢｉｏｃｈｉｍｉｃａｅｔＢｉｏｐｈｙｓｉｃａ
Ａｃｔａ，２０１５，１８４８（６）：１４３６－１４４９．
［３２］ＺｈａｎｇＤＹ，ＡｌｉＺ，ＷａｎｇＣＢ，ｅｔａｌ．Ｇｅｎｏｍｅｗｉｄｅｓｅｑｕｅｎｃｅｃｈａｒ
ａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｍａｊｏｒｉｎｔｒｉｎｓｉｃｐｒｏｔｅｉｎｓｉｎ
ｓｏｙｂｅａｎ（ＧｌｙｃｉｎｅｍａｘＬ．）［Ｊ］．ＰＬｏＳＯｎｅ，２０１３，８（２）：ｅ５６３１２．
［３３］ＫａｔｓｕｈａｒａＭ，ＨａｎｂａＹＴ，ＳｈｉｒａｔａｋｅＫ，ｅｔａｌ．Ｅｘｐａｎｄｉｎｇｒｏｌｅｓｏｆ
ｐｌａｎｔａｑｕａｐｏｒｉｎｓｉｎｐｌａｓｍａｍｅｍｂｒａｎｅｓａｎｄｃｅｌｏｒｇａｎｅｌｅｓ［Ｊ］．
ＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＰｌａｎｔＢｉｏｌｏｇｙ，２００８，３５（１）：１－１４．
［３４］ＳｃｈｍｉｄＭ，ＤａｖｉｓｏｎＴＳ，ＨｅｎｚＳＲ，ｅｔａｌ．Ａｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｍａｐ
ｏｆＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｔｈａｌｉａｎａｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ［Ｊ］．ＮａｔｕｒｅＧｅｎｅｔｉｃｓ，２００５，
３７（５）：５０１－５０６．
［３５］ＢｅｅｂｏＡ，ＴｈｏｍａｓＤ，ＤｅｒＣ，ｅｔａｌ．ＬｉｆｅｗｉｔｈａｎｄｗｉｔｈｏｕｔＡｔＴＩＰ１；
１，ａｎＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓａｑｕａｐｏｒｉｎｐｒｅｆｅｒｅｎｔｉａｌｙｌｏｃａｌｉｚｅｄｉｎｔｈｅａｐｐｏｓｉｎｇ
ｔｏｎｏｐｌａｓｔｓｏｆａｄｊａｃｅｎｔｖａｃｕｏｌｅｓ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｙ，
２００９，７０（１－２）：１９３－２０９．
（责任编辑：张　研）
８２５