全 文 ：书林业科学研究!"#$%!"&"%#$#% $$
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!!文章编号!$##$($)*&""#$%##%(##%(#+
胁迫条件下毛竹 !"#$%&及其靶基因
()*+,$ 表达研究
王丽丽! 赵韩生! 孙化雨! 董丽莉! 娄永峰! 高志民!
"国际竹藤中心!竹藤科学与技术重点开放实验室!北京!$##$#"#
收稿日期$ "#$)(#+(,$
基金项目$ 国家科技支撑计划专题%分子辅助育种技术集成与示范&""#$"-./",-#%#)#国际竹藤中心基本科研业务费专项资金项目
%毛竹快速生长期特异转录调控网络的构建及其应用&"$,"#$%##&#国家林业局 *)& 项目%小分子01.分离技术引进&""#$$()(%%#(
作者简介$ 王丽丽"$*&&)#!女!硕士研究生!主要从事竹藤花卉分子育种研究23(4567$859:758;<$,2=>4
!
通讯作者$ "$*+$)#!男!河北唐山人!研究员!博士生导师23(4567$:5>?@6469<6=AB25=2=9
摘要!C6=B>01.D"4601.D#在植物生长发育以及抗逆等过程中起着重要的调控作用( +,-./ 作为植物特有的
4601.!其主要的靶基因是植物1.E转录因子( 为揭示毛竹 +,-./ 对其靶基因的调控机制!通过茎环引物法和
0F(GE0技术!从毛竹"0*12"%&()*1%$342,%#中克隆出+,-./5成熟序列及其靶基因0$678-( 序列分析表明+,-./5
的靶点位于0$678- 编码区!0HC(%I0.E3GE0产物测序结果证实切割位点位于靶点的第 $# J$$ 位碱基之间( 组
织特异性表达分析表明!毛竹+,-./5和0$678- 在根茎叶及鞘中均表达!其中+,-./5在根中表达丰度最高!在
茎中表达丰度最低*而0$678- 的表达丰度恰好与+,-./5相反( 实时定量GE0结果显示!15E7""%# 44>7+HJ$#
低温")K#和强光"$ %##
!
4>7+4
J"
+D
J$
#处理后毛竹叶片中 +,$)5的表达均明显下调!L.
,
"$##
!
4>7+H
J$
#
处理后+,-./5表达量明显上调*而在同样处理条件下!0$678- 的表达恰好呈现出与其完全相反的趋势( 由此表
明!+,-./5对靶基因 0$678- 具有表达调控作用!可能与毛竹响应非生物胁迫的抗逆过程密切相关!这为利用
4601.开展竹子抗逆分子育种提供了参考(
关键词!毛竹*4601.*1.E转录因子*非生物胁迫
中图分类号!M+*%2+ 文献标识码!.
!"#$%&&()*)+,-&&(.!"#$%& +)/01&2+$3%14%)%()*+,$ )
(-./01234-.1)56/"15)/%$61$%&&
976:;,<2,! =>7?>(@<%*$@A! BC6>4(<14! D?6:;,<2,! ;?CE"@A"N9OPB95O6>957EP9OPBQ>B-54A>>59R 05O59! SPTH5A>B5O>BT>9 O@PM=6P9=P59R FP=@9>7>:T
>Q-54A>>59R 05O59! -P6;69:!$##$#"! E@695#
*7&1$+81$ C6=B>01.D"4601.D# U75T64U>BO59OB>7PD69 5V5B6POT>QA6>7>:6=57:B>8O@ UB>=PDDPD59R DOBPDD(BPD6DO(
59=PBPDU>9DPD2.DO@PU759O(DUP=6Q6=4601.Q5467T! O@P+,-./ 45697TO5B:PODQ>B1.EOB59D=B6UO6>957Q5=O>BD2F>
BPVP57O@PBP:W75O>BT4P=@596D4Q>B+,-./ 59R 6ODO5B:PO:P9P! O@P45OWBPDPXWP9=P>Q+,-./559R 6ODO5B:POPR
DPXWP9=P>Q0$678- 8PBP6D>75OPR BPDUP=O6VP7TQB>40*12"%&()*1%$342,%DPPR769:DAT0F(GE086O@ DOP4(7>>U 0F
UB64PBD2F@P5957TD6D69R6=5OPR O@5OO@PBP85D>9P+,-./5=>4U7P4P9O5BTD6OP7>=5OPR 69 O@P>UP9 BP5R69:QB54P
BP:6>9 >Q0$678- 401.2F@PDPXWP9=69:BPDW7O>Q0HC(%I0.E3=>9Q6B4PR O@5O0$678- 85DBP:W75OPR AT
+,-./5O@B>W:@ DUP=6Q6==7P5V5:P5OO@PD6OPAPO8PP9 O@P$#O@ 59R $$O@ A5DPD2F6DDWPDUP=6Q6=PYUBPDD6>9 >Q
+,-./559R 0$678- RP4>9DOB5OPR O@5OO@PTA>O@ PYUBPDDPR 69 B>>O! DOP4! 7P5Q59R D@P5O@! >Q8@6=@ +,-./5PY(
UBPDDPR 69 B>>O86O@ O@P@6:@PDO7PVP759R O@P7>8PDO7PVP769 DOP4! 8@67PO@5O>Q0$678- =>69=6RPR 86O@ +,-./5
林!业!科!学!研!究 第 "& 卷
=>9VPBDP7T20P57(O64PXW59O6O5O6VPGE05957TD6DD@>8PR O@5O+,-./585DR>89(BP:W75OPR W9RPBO@POBP5O4P9OD>Q
15E7""%# 44>7+H
J$
#! 7>8OP4UPB5OWBP")K# 59R @6:@ 76:@O"$ %##
!
4>7+4
J"
+D
J$
#! AWO6O85DWU(BP:W75(
OPR >AV6>WD7TW9RPBO@POBP5O4P9O>QL.
,
"$##
!
4>7+H
J$
#2CP598@67P! O@PPYUBPDD6>9 >Q0$678- D@>8PR PY5=O7T
O@P>UU>D6OPOBP9RD2NO6DDW::PDOPR O@5O+,-./5U75TPR 5BP:W75O>BB>7P69 O@PPYUBPDD6>9 >Q0$678-! 8@6=@ 46:@O
AP=7>DP7TBP75OPR O>O@PBPD676P9=PUB>=PDD>QBPDU>9R O>5A6>O6=DOBPDD2F@6DBPDW7OUB>V6RPD5BPQPBP9=P>QA54A>>
4>7P=W75BABPPR69:Q>BBPD676P9=PATWD69:4601.2
9%- :($/&$ 0*12"%&()*1%$342,%* 4601.* 1.EOB59D=B6UO6>957Q5=O>B* 5A6>O6=DOBPDD
C6=B>01.D"4601.D# 是一类非编码小分子
01.!主要通过介导靶基因降解和抑制翻译在植物
生长发育和抗逆过程中起重要调控作用,$- ( 近年来
越来越多的实验证明!4601.D在植物响应逆境胁迫
过程中起着重要的作用,"- !如在受干旱高盐低温
和重金属胁迫时! 拟南芥 "7#(5,3"G%,%&*(2,(@(
"H6992#ZPT9@2#水稻 "?#1H( %(&,I( H6992#苜蓿
"J$3,)(A"@)(&42( H6992#等物种中 +,KLK 的表
达会受到不同程度的诱导或者抑制,, J%- !在拟南芥
中过表达水稻 +,KLK 会提高转基因植株的耐盐
性,- *在拟南芥中过表达+,-.L 时可降低植株的抗
旱性!而相反的!在番茄中过表达 +,-.L 会提高植
株的抗旱性,+- ( 对于竹类植物 4601.D的研究刚刚
起步!从麻竹"D$@3#")(2(+4%2(&,F2"#4%7W9B>#毛竹
"0*12"%&()*1%$342,%"E5B2#Z2RPHP@56P#中分别获
得了一批新 4601.D,& J$#- !并证明光胁迫对麻竹 ,#
个新4601.D的表达具有不同程度的影响,&- (
+,-./ 作为植物特有的 4601.家族!在毛竹
中分为 +,-./( 和 +,-./5两个亚家族!其中
+,-./(的预测靶基因为 0%50基因!0%50是叶绿
体光系统
"
中放氧复合体的外周蛋白!是保证 GM
"
功能正常性的重要的组成部分*而+,-./5主要
的靶标基因是植物 1.E转录因子( 1.E转录因
子在 1端约有 $%# 个氨基酸组成高度保守的结构
域"分为 % 个亚结构域 .-E/3#!其 E端具有
丰富的序列多样性!富含苏氨酸脯氨酸谷氨酸
等,$$- ( 1.E转录因子参与调控广泛的生物学过
程!如细胞分裂细胞次生壁合成器官边界开花
和衰老等植物生长发育过程!以及参与调控植物对
高盐干旱低温等非生物逆境胁迫响应过程,$"- (
对 +,-./ 及其靶基因 1.E进行研究对于揭示二
者之间的调控方式及其在抗逆过程中作用具有重
要意义( 本文以毛竹为研究对象!分离了 +,-./5
成熟序列及其靶基因 0$678- 序列!在分析基因结
构特点的基础上!通过 0HC(0.E3技术验证了
+,-./5的切割位点!采用 0F(GE0技术研究了
+,-./5和 0$678- 的组织表达特异性以及光温
度盐激素等不同非生物胁迫对二者表达的影
响!以期从非编码基因方面为今后竹子抗逆分子育
种提供参考(
$!材料与方法
;2;<材料
毛竹"0*12"%&()*1%$342,%"E5B2#Z2RPHP@56P#
半年生盆栽实生苗!栽培基质为腐殖质土和蛭石
"+[,#!培养室培养温度为 "%K!光照 "##
!
4>7+
4
J"
+D
J$
!光周期为光\暗]$ @\& @(
;=><毛竹基因组?@*提取$总A@*提取与8?@*
合成
!! 采用改良的 EF.-法,$,-提取毛竹叶片基因组
/1.( 分别取毛竹根幼茎顶端第三片功能叶及叶
鞘以及不同处理后的毛竹叶片"顶端第三片叶#!迅
速放入液氮中研磨成粉末状!采用 FB6?>7法,$)-提取
总01.!按照反转录试剂盒说明书"GB>4P:5公司#
合成=/1.(
;=B<毛竹!"#$%&及其靶基因的克隆与分析
根据毛竹 +,-./5的成熟序列 " @OU$\\8882
A54A>>:RA2>B:\#设计反转录茎环引物,$%- 正向引物
" >^B85BR GB64PB#和反向通用引物"_96VPBD570PVPBDP
GB64PB#!其中茎环部分通用序列为$%I(EFE..EFL(
LFLFELFLL.LFELLE..FFE.LFFL.L(,I!根据毛
竹 0$678- 基因" G^#*%)*$#编码区序列设计引物
"表 $#!由上海生物工程技术服务有限公司合成(
以毛竹叶片=/1.为模板!进行 GE0扩增( GE0反
应体系为$% G`B64PBMF.0-WQPB"C:"a U7WD#)
!
H!
R1FG""2% 44>7#"
!
H!正向引物"$#
!
4>7+H
J$
#
$
!
H!反向引物"$#
!
4>7+H
J$
#$
!
H!/CMb$
!
H!
=/1.#2%
!
H!高保真酶 "GB64PBMF.0# #2$
!
H
"%"c% _+
!
H
J$
#!加水补足至 "#
!
H( 反应条件$
#
第 % 期 王丽丽!等$胁迫条件下毛竹+,$)5及其靶基因0$678- 表达研究
*)K ,# DP=!"K ,# DP=!+"K ,# DP=!共 ,% 个循环(
表 ;名称 引物 序列"%I
"
,I#
+,-./5
0F(GB64PB
EFE..EFLLFLFELFLL.LFELLE..
FFE.LFFL.L.LE.ELFL
>^B85BR GB64PB .LE.LE.FFLL.L..LE.LLL
_96VPBD570PVPBD57GB64PB EFE..EFLLFLFELFLL.LFE
0$678-
GP1.E$(^ .FLLFLL.LLEL.LLEFLE
GP1.E$(0 FE..FEL.LFL.LFFEE.E.FEFLFL.
0HC(0.E3
$)0$ E.E.E.EEE..LFEFFEFFF..L.LFFE
$)0" LEEFFE...EEFLLFL..EFLLEFE.LE
X(GE0
X^ EEFEEEEFE.FFL.E..EFFE.FF
X0 EEFL.LE....FF.EFEFL.LLEL
回收 GE0产物!进行加 .反应!反应体系 $#
!
H$$# `GE0-WQPB$
!
H!R.FG""2% 44>7+H
J$
#
$
!
H!GE0产物 +2*
!
H!H.F5X 酶 #2$
!
H*反应程
序$+"K ,# 469( 反应结束后连接到 UL3C(FP5DT
载体上!转化大肠杆菌"M%*$#,)*,( )"2,#/Z%
#
感受态
细胞!阳性克隆经酶切检测分析后!送上海生物工程
技术服务有限公司测序(
利用 在 线 平 台 dPAHbLb" @OU$\\8PA7>:>2
APBeP7PT2PRW\7>:>2=:6#对毛竹 +,-./5的成熟序列
碱基保守性进行分析!利用 1E-N公共数据库进行
A75DO分析!采用/1.C.1软件对1.E$ 同源蛋白序
列结构域进行分析( 用在线软件 @OU$\\U759O:B92
9>A7P2>B:\UD01.F5B:PO\预测毛竹 +,-./5靶位点(
利用在线平台 @OU$\\A6>69Q>B45O6=D2UDA2W:P9O2APdPAO>>7D\U759O=5BP分析+,-./5前体及其靶基因上
游启动子区域所含作用元件(
;=E根据靶基因预测切割位点!在位点下游设计特
异性 0HC(%I0.E3引物 "表 $#( 按照 F5S505的
0HC(0.E3试剂盒" W^70.E3S6O86O@ F.G! E>RP
1>2$#+#操作说明!去掉将01.去磷酸化和去帽子
的结构!分别对总 01.进行纯化处理0.E3.R5U(
O>B的连接反转录!获得=/1.(
首先进行bWOPBGE0反应!反应体系""#
!
H#包
括 $# L`E-WQPB
"
"
!
H$ =`/1./67WO6>9 -WQPB
"
&
!
H=/1.模板 "
!
H特异性bWOPB引物 $)0$"$#
!
C#$
!
H%I0.E3bWOPBGB64PB"$#
!
C#"试剂盒提
供#$
!
HH.F5X"% _+
!
H
J$
##2"%
!
HRZ
"
b%2+%
!
H!GE0反应程序$*)K ,469**)K ,# DP=*%%K ,#
DP=*+"K ,# DP=!共 ,# 个循环( 以第一轮GE0产物
为模板!进行第二轮 N99PBGE0反应!体系""#
!
H#
包括 % G`B64PBMF.0-WQPB"C:"a U7WD#)
!
HR1FG
""2% 4CP5=@#$2
!
HbWOPBGE0反应液 $
!
H特
异性N99PB引物 $)0""$#
!
C#$
!
H%I0.E3N9OPB
GB64PB"$#
!
C#"试剂盒提供#$
!
HGB64PBMF.0ZM
/1.G>7T4PB5DP""2% _+
!
H
J$
##2"
!
HRZ
"
b$$2"
!
H!反应程序$*&K , 469**&K ,# DP=*%%K ,# DP=*
+"K ,# DP=!共 ,# 个循环(
;2F<胁迫处理
取长势一致的毛竹!分别进行处理( 干旱与
15E7处理$选毛竹顶端第三片叶片!分别放入开口
的空培养瓶中干旱处理 " @浸入 15E7溶液""%#
44>7+H
J$
#中处理 " @!以浸入蒸馏水中 " @处理的
叶片为对照*将毛竹顶端第三片叶片浸入 L.
,
溶液
"$##
!
4>7+H
J$
#中处理 " @!以浸入甲醇中处理 " @
的叶片为对照,$ J$+- ( 光照处理$将毛竹分别置于黑
暗条件下处理 ") @强光"$ %##
!
4>7+4
J"
+D
J$
#
处理 " @之后!取第三片叶片!同时以正常光照""##
!
4>7+4
J"
+D
J$
#条件下的为对照( 温度处理$将
毛竹分别置于 )"K处理 " @) K处理 " @ 之后!取
第三片叶片!同时以室温""%K#的叶片为对照( 分
别提取样品01.!合成=/1.备用(
;=G利用毛竹+,-./5及其靶基因 0$678- 特异性
正向引物及通用反向引物!采用 0P57(O64PGE0方法
检测+,-./5及其靶基因 0$678- 在不同组织中以
及在不同处理条件下的表达情况!其中分别选用
_
,$&-和1F-,$*-作为 +,-./5及 0$678- 的定量表
达内参(
实时定量 GE0反应体系"$#
!
H#!包括 C5Y6(
45
$
Mf-0LBPP9 C6Y"" #` %
!
H!正反向引物"$#
!
C#各 #2)
!
7!=/1.$
!
H和 RRZ
"
b,2"
!
H( 反应
程序$*%K " 469**%K ,# D!%&K # D!)% 个循环(
反应在5957TO6e;P95公司的 X(F>8PB仪上进行!重复 ,
次!反应结束后采用 " J##EF算法进行分析,"#- (
"!结果与分析
>=;利用460$)A特异性正向和反向通用引物进行
GE0扩增!之后 GE0产物经 $g琼脂糖凝胶进行电
泳!发现在约 +# AU 处有明显单一的亮带!与
+,-./5预测的茎环引物法反转录扩增序列大小一
致!测序结果表明!以茎环法反转录扩增后得到的序
列大小为 % AU!且其中包括毛竹+,-./5的成熟序
列""$ AU#( 目前在 460-5DP"$ 中 +,-./ 家族共
+#
林!业!科!学!研!究 第 "& 卷
有 *" 个成员 " @OU$\\8882460A5DP2>B:\69RPY2D@O(
47#!其中 %* 个有着相同的成熟序列 " %I(_L(
L.L..LE.LLLE.EL_LE.(,I!称为标准序列#!经
成熟序列碱基保守性分析发现!毛竹 +,-./5成熟
序列"%I(_LL.L..LE.LLLE.EL_LE_(,I#与标准
序列仅相差最后一位碱基(
利用特异性引物扩增毛竹 0$678- 基因的编码
区序列!产物经 $g琼脂糖凝胶电泳!结果发现在约
&%# AU 处有一条亮带!回收经测序!结果表明
0$678- 编码区序列大小为 &+ AU!与 G^#*%)*$ 编
码区序列完全一致!且包含 +,-./5靶点( 在 1E-N
中进行-75DOU!结果发现其与水稻玉米"hP545TD#
拟南芥等物种的 1.E$ 序列有较高的相似性!用
/1.C.1进行相似性比较发现 0$678- 有显著的
1.E转录因子结构特点!即其蛋白 1端含有高度保
守的约 $%# 个氨基酸组成的 1.E结构域,"$- !主要
包含 % 个保守的亚结构域.-E/3"图 $#(
图 $!1.E$ 转录因子保守亚结构域
>=>子区域顺式调控元件分析
!!对毛竹 +,-./5前体及其靶基因 0$678- 上游
调控区作用元件分析结果表明!二者均含有启动子
基本作用元件!如F.F.(A>YE..F(A>Y*同时存在很
多逆境胁迫相关响应元件!如干旱 .-03D.03D
C-MZM3HF0DFE(B6=@ BPUP5OL(->Y等*还包括
光温度赤霉素等的应答元件"表 "#( 这意味着毛
竹+,-./5和靶基因 0$678- 都能响应干旱光温
度等逆境胁迫(
表 >动子区域调控元件分析
名称 包含元件 应答环境因子
+,-./5
前体序列
.FEF(4>O6QL(->YL(A>YL.(4>O6Q
L.L(4>O6QE.FF(4>O6Q
光
HF0 温度
L.03(4>O6QELFE.(4>O6QFL.EL(4>O6Q 赤霉素
C-M 干旱
0$678-
上游调控
区序列
.FEF(4>O6Q->Y)->YNE.FF(4>O6Q
L(4>O6Q等
光
ZM3HF0 温度
L.03(4>O6QG(A>YELFE.(4>O6Q
FL.EL(4>O6Q
赤霉素
C-M 干旱
>=B分析
!! 通过对0HC(%I0.E3GE0产物进行回收测序
结果表明!$# 个样品中有 * 个的剪切位点在 $# J$$
位碱基之间"图 "#!说明毛竹 +,-./5可在转录水
平对其靶基因 0$678- 进行切割!调控其表达( 这
与在玉米中 +,-./ 对其靶基因 =+678- 的切割位
点是一致的,""- (
箭头表示切割位置!数字表示 %I0.E3克隆测序切割位点位置数量(
图 "!+,-./5对0$678- 基因切割位点鉴定
>=E"2)2$!组织特异性表达分析!实时定量 GE0结果
表明$毛竹+,$%&5及其靶基因 0$678$ 在毛竹根
茎叶和鞘中均表达!其中+,$%&5在根系中的表达
丰度最高!其次是叶鞘!而幼茎和叶片中的表达丰度
相接近!这与玉米中+,$%& 在根系中表达丰度最一
致,""- *而0$678$ 在根中表达丰度最低!在幼茎中表
达丰度最高!其次是叶片!这与+,$%&5在毛竹各组
织中表达丰度呈相反的趋势"图 ,#(
"2)2"!胁迫处理表达分析!与对照相比!在干旱和
15E7处理后毛竹+,-./5的表达均呈现下调!其中
干旱处理的差异不显著!而15E7处理后的差异均达
到极显著水平"Gi#2#$# "图 ).#*0$678- 的表达
呈现上调!且表达差异均达到极显著水平"Gi#2#$#
&#
第 % 期 王丽丽!等$胁迫条件下毛竹+,$)5及其靶基因0$678- 表达研究
图 ,!毛竹+,-./50$678- 在不同组织中的表达分析
"图 % .#( 干旱处理后毛竹中 +,-./5和 0$678-
的表达趋势与15E7处理后的类似!但呈现的程度并
一致!干旱处理后 +,-./5下调不显著!而 0$678-
的上调却达到极显著水平!这意味着可能还有其它
内在干旱调控响应机制参与0$678- 的表达调控(
L.
,
处理后!毛竹+,-./5的表达明显上调!约
为对照的 $2$ 倍!表达差异达极显著水平"Gi#2#$#
"图 )-#*0$678- 的表达呈现明显的下调"约为对照
的 ,#g#!表达差异达极显著水平"Gi#2#$# "图 %
-#( 研究表明!4601.可参与多个植物激素信号通
路!如+,-NL 可以通过介导其靶基因"主要为 Cf-
转录因子家族基因#响应 L.,",- .-.,")-以及乙烯
处理,"%- !从而影响植物的花发育以及种子萌发( 目
前尚无+,-./ 和678- 响应L.
,
的报道!因此推断
L.
,
处理对+,-./5及其靶基因 0$678- 表达的影
响是间接的!可能是通过其调控序列中的赤霉素作
用元件"表 "#来实现的(
.$干旱和15E7处理* -$L., 处理*E$温度处理*/$光照处理(
图 )!不同非生物胁迫处理毛竹+,-./5表达分析
经高温 ")"K#和低温 ")K#处理后!毛竹中
+,-./5的表达均呈现不同程度的下调!差异均达
到极显著水平"Gi#2#$#"图 )E#*低温处理后毛竹
叶片中0$678- 的表达明显上调!差异达到显著水
平"Gi#2#%# "约为对照的 " 倍#!这与甜橙 ED1.E
当受到低温胁迫时表达会上调相一致,"- !而高温处
理后表达差异不显著"图 %E#(
.$干旱和15E7处理* -$L., 处理*E$温度处理*/$光照处理(
图 %!不同非生物胁迫处理毛竹0$678- 表达分析
经过黑暗处理后毛竹+,-./5的表达量呈现上
调!而强光"$ %##
!
4>7+4
J"
+D
J$
#处理后则呈现
一定程度的下调!差异均达到极显著水平"Gi#2#$#
"图 )/#*黑暗处理后0$678- 相对表达量呈现一定
程度下调!表达差异未达显著水平!而强光"$ %##
!
4>7+4
J"
+D
J$
#处理后相对表达量呈现上调!表
达差异达到极显著水平"Gi#2#$#"约为对照的 $2+
倍#"图 %/#(
毛竹+,-./5及其靶基因 0$678- 在不同胁迫
条件下的表达变化!表明它们与毛竹适应逆境的自
身调节紧密相关!这与它们自身调控序列中包含多
个胁迫应答元件"表 "#相符合(
,!结论与讨论
本研究分离获得了毛竹 +,-./5及其靶基因
0$678-!并证明切割位点位于靶基因序列的第 $# J
$$ 位碱基之间*组织特异性检测显示 +,-./5及其
靶基因0$678- 在毛竹根茎叶鞘中均有表达*在
*#
林!业!科!学!研!究 第 "& 卷
非生物胁迫"15E7低温强光和L.
,
#条件下二者的
表达量变化呈完全相反的趋势!表明毛竹 +,-./5
可在转录水平对0$678- 进行调控(
竹子是重要的森林植物资源!在应对森林资源
匮乏全球环境恶化等方面发挥着重要作用!目前随
着全球环境的日益变化!高温干旱低温强光等非
生物胁迫已经成为影响限制其正常生长的重要因
素!因此开展竹类植物抗逆研究亟待进行( 研究表
明!许多4601.的表达都具有组织特异性,"& J"*- !如
+,-./ 在小麦根部表达较高!但在其它组织中却检
测不到表达量,,#- *而本研究 +,-./5为组成型表
达!这与水稻中 +,-./ 在各组织中均有表达相一
致,,$- ( 4601.作为一种非编码基因通过在转录水
平切割靶基因来影响其表达!从而对植物的生长发
育以及抗逆等过程进行调控,"+- ( 本研究通过 0HC(
%I0.E3技术和不同胁迫条件下毛竹 +,-./5及其
靶基因 0$678- 的表达水平变化!证明了 +,-./5
对其靶基因 0$678- 的调控作用!这对利用 +,67
的调控功能进行分子育种具有重要参考价值(
4601.及其靶基因之间的调控是一个极为复
杂的网络!二者之间可能存在一对多或者多对一的
调控作用关系!既体现出其参与生物学过程的广泛
性!同时又体现出二者相互作用的精确性( 在拟南
芥中过量表达 +,-./( 和 +,-./5可导致植株子
叶和花器官出现融合真叶发育不正常等现象!在
拟南芥 +,-./(量上升导致出现缺刻叶片表型,,"- ( ?M-P678O
基因有促进植物叶片衰老功能!其表达受到
+,-./ 的调控!同时 +,-./ 本身的表达又受
MQ6O 基因表达的抑制!因此 MQ6O<+,-./678O 之间的相互作用关系形成了参与调控植物
叶片衰老过程的重要调节网络,,,- ( 另外 +,-./
可通过降解 678-!从而导致植物侧根数目减少!
同时二者又均受到生长素的诱导!说明 +,-./ 和
其靶基因也可能参与到植物激素信号转到途径调
控中,,) J,%- !这在本实验中 +,-./5及其靶基因
0$678- 的表达受 L.
,
处理的影响佐证了这一点(
然而!关于竹子 +,-./ 家族的功能仍需不断深入
研究!包括在同一竹种中 +,-./ 家族各成员是如
何协调发挥作用的*各种生物和非生物胁迫是通过
何种途径来诱导或者抑制 +,-./ 的表达*除 1.E
转录因子家族外!+,-./ 是否还存在其它有重要
功能的靶标基因等等!这些都将是今后竹类植物抗
逆分子育种中的重要研究对象(
参考文献!
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