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Isolation,Expression and Subcellular Localization Analysis of Citrus Transcription Factor Gene CitMYB22

柑橘转录因子基因CitMYB22的分离、表达及亚细胞定位分析



全 文 :园艺学报,2016,43 (6):1057–1068.
Acta Horticulturae Sinica
doi:10.16420/j.issn.0513-353x.2016-0129;http://www. ahs. ac. cn 1057
收稿日期:2016–02–25;修回日期:2016–06–03
基金项目:国家自然科学基金项目(31501746);中央高校基金项目(XDJK2015C015,XDJK2016B022);重庆市自然科学基金项目
(cstc2015jcyjjA80039)
* 通信作者 Author for correspondence(E-mail:denglie@cric.cn;Tel:023-68247006)
柑橘转录因子基因 CitMYB22 的分离、表达及亚
细胞定位分析
李永杰 1,马岩岩 1,谢让金 1,何绍兰 1,易时来 1,吕 强 1,郑永强 1,
王 武 2,邓 烈 1,*
(1 西南大学/中国农业科学院柑桔研究所,重庆 400712;2重庆市农业科学院果树研究所,重庆 401329)
摘 要:以‘资阳’香橙(Citrus junos‘Ziyang’)为材料,利用 RT-PCR 技术,分离到 1 个 MYB 基
因,CitMYB22。比对分析发现,CitMYB22 含有两个内含子,开放阅读框(ORF)为 696 bp,可编码 231
个氨基酸残基的多肽。氨基酸聚类和结构分析表明,CitMYB22属于 MYB 类转录因子家族中的R2R3-MYB
亚家族。进化树分析表明,CitMYB22 与拟南芥参与逆境响应的 R2R3-MYB 亚家族成员 AtMYB15 的同源
性最高。克隆 CitMYB22 的 ATG 上游 2 500 bp 内启动子顺式元件,预测其含有多个与植物逆境和激素应
答相关的顺式作用元件,如 HSE、SARE 和 MBS 等。亚细胞定位结果显示 CitMYB22 蛋白定位在细胞核
中。实时定量结果表明,CitMYB22 在叶、花中的表达量明显高于根和幼果,且在外源脱落酸、水杨酸、
甲基茉莉酸、1–氨基环丙烷基羧酸以及高盐、脱水和 4 ℃低温等非生物逆境胁迫下,均被诱导上调表达,
推测 CitMYB22 可能与‘资阳’香橙的抗逆性相关。
关键词:柑橘;R2R3-MYB;逆境;基因表达
中图分类号:S 666 文献标志码:A 文章编号:0513-353X(2016)06-1057-12

Isolation,Expression and Subcellular Localization Analysis of Citrus
Transcription Factor Gene CitMYB22
LI Yong-jie1,MA Yan-yan1,XIE Rang-jin1,HE Shao-lan1,YI Shi-lai1,LÜ Qiang1,ZHENG Yong-qiang1,
WANG Wu2,and DENG Lie1,*
(1Citrus Research Institute,Southwest University/Chinese Academy of Agricultural Sciences,Chongqing 400712,China;
2Institution of Fruit Tree Research,Chongqing Academy of Agricultural Sciences,Chongqing 401329,China)
Abstract:CitMYB22,an member of MYB family gene,was cloned using RT-PCR from leaf of Citrus
junos Sieb. ex‘Ziyang’. Comparison between cDNA and genomic DNA sequences showed that two
introns were existed in CitMYB22 gene. The 696 bp length ORF of CitMYB22,encoding a putative protein
of 231 amino acids. The conserved R2R3 domain was observed in the amino acid structure sequence of
CitMYB22. Phylogenetic analysis revealed that CitMYB22 shared the highest amino acid identities with
homologous Arabidopsis R2R3-MYB transcription factor AtMYB15. A 2 500 bp long promoter of the

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CitMYB22 gene was isolated,sequence analysis showed that the promoter harbors multiple stress-
responsive cis-elements,such as HSE,SARE and MYS. The green fluorescent protein transient expression
assay revealed that the CitMYB22 protein was localized in nucleus location. qRT-PCR analysis indicated
that the higher expression of CitMYB22 gene was in leaves and flowers than in roots and fruitlets.
Moreover,CitMYB22 was induced by exogenous hormone abscisic acid(ABA),salicylic acid(SA),
methyl jasmonate (MeJA),1-amino cyclopropane carboxylate(ACC)and physiological stresses of
salinity,dehydration and low temperature(4 ℃)in leaves and roots. The results demonstrated that
CitMYB22 may play a positive role in abiotic stress tolerance of citrus.
Key words:citrus;R2R3-MYB;stress;gene expression

植物 MYB 蛋白是被研究最多的转录因子之一,其结构特色是高度保守的可结合 DNA 的 MYB
结构域。该结构域 N 端通常包括 1 ~ 4 个不完全重复的氨基酸序列(R 基序),每个重复约 52 个氨
基酸组成,即由 3 个被色氨酸或其他疏水氨基酸残基有规律的隔断的 α 螺旋组成。第 2 个和第 3 个
α 螺旋形成螺旋—转角—螺旋(helix–turn–helix,HTH)结构,该螺旋一直延伸至 DNA 大沟结构
内,起到识别特异性 DNA 序列的作用(Ogata et al.,1996)。根据结构域的数量和位置,植物中的
MYB 转录因子可分为 4 类:单一 MYB 结构域(R1)蛋白、两个重复 MYB 结构域(R2R3)蛋白、
3 个重复 MYB 结构域(R1R2R3)蛋白以及含有 4 个 MYB 结构域的 MYB 亚类最小的一个分类的
4RMYB 蛋白。其中含有两个重复 R 基序的 R2R3 蛋白,是数量最多且功能最为多样化的一类 MYB
转录因子(Dubos et al.,2010)。在拟南芥(Dubos et al.,2010)、水稻(Katiyar et al.,2012)和
小麦(Zhang et al.,2014)上已鉴定了大量的 R2R3-MYB 基因,并发现多个能够响应非生物逆境胁
迫和激素诱导的 R2R3-MYB。如拟南芥 AtMYB12、AtMYB21、AtMYB33 和 AtMYB60 等参与了拟南
芥的干旱响应(Oh et al.,2011;Su et al.,2013;Nakabayashi et al.,2014);AtMYB20、AtMYB73
参与盐渍胁迫(Cui et al.,2013;Kim et al.,2013);水稻 OsMYB2 和 OsMYB59(Quan et al.,2010;
Yang et al.,2012a)、大豆 GmMYB76 和 GmMYB92(Liao et al.,2008)均能响应干旱或盐胁迫。转
基因研究进一步证实,R2R3-MYB 基因,如拟南芥 AtMYB44(Jung et al.,2008)、小麦 TaMYB2A
(Mao et al.,2011)均能提高植株的抗逆性。在苹果上,已分离得到了与非生物逆境响应相关的
R2R3-MYB 基因,如 MdoMYB121(Cao et al.,2013)和 MdSlMYB1(Wang et al.,2014)等。此外,
R2R3-MYB 基因家族成员也参与调节作物对各种植物生长调节剂的响应,包括吲哚乙酸(Seo et al.,
2009)、脱落酸(Seo et al.,2009;Abe et al.,2003)、赤霉素(Gocal et al.,2001;Li et al.,2006)、
乙烯、水杨酸和甲基茉莉酸(Li et al.,2006)等。
在以往的研究中,基于 cDNA 文库、特异性探针技术以及保守的 R2R3MYB 结构域特征,已经
分离筛选了一些柑橘的 R2R3-MYB 成员(Cultrone et al.,2011;胡修峰 等,2011;Butelli et al.,
2012;Li et al.,2012,2015),然而研究主要集中在花青素的合成调控上,对于抗生理逆性的柑橘
R2R3-MYB 基因研究却尚未见报道。鉴定和分析柑橘防御相关基因功能可能有助于阐明植物防御的
分子机制和提高植物抗逆性。
以在逆境中表现良好的柑橘砧木‘资阳’香橙(Citrus junos‘Ziyang’)(卿尚模 等,2007)
为材料,基于柑橘全基因组,根据前期对柑橘 R2R3-MYB 家族成员的生物信息学分析,发现
CitMYB22 与其他作物抗逆性的 R2R3-MYB 基因具有较高的同源性,据此设计引物克隆该基因,对
其结构特性、启动子顺式元件、在不同组织、非生物胁迫和植物生长调节剂下的表达模式进行研究,
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并进行其编码蛋白的亚细胞定位分析。以期为柑橘砧木抗逆性机理的认识提供依据,为抗逆性种质
创新等提供重要基因源。
1 材料与方法
1.1 植物材料及处理
本试验于 2014—2015 年在中国农业科学院柑桔研究所栽培分子生理实验室进行。2014 年 4—
11 月从国家果树种质重庆柑橘圃采集多年生‘资阳’香橙植株的叶片、根、花和幼果。洗净后立即
用液氮速冻,–80 ℃超低温冰箱保存。
另采集成熟香橙果实,取种子,依次用 1 mol · L-1 的 NaOH 处理 30 min、3%次氯酸消毒 30 min、
无菌水清洗 3 ~ 5 次,然后将种子播于 MS 培养基中,在 28 ℃、16 h 光照/8 h 黑暗条件下培养 1
个月,获得柑橘幼苗。
取长势一致的 1 月龄幼苗分别用 100 μmol · L-1 ABA、2 mmol · L-1 MeJA、100 μmol · L-1 SA、
20 μmol · L-1 ACC 和 4 ℃低温、250 mmol · L-1 NaCl 处理。4 ℃低温处理在冰箱中进行,其余处理
在对应含有一定体积处理液的密闭瓶中进行。各处理时间均为 0、1、4、8、12 和 24 h。脱水处理:
取幼苗洗净,滤纸擦干水渍,然后平放在干燥的滤纸上 0、0.5、1、3 和 6 h,使其自然脱水。收集
各处理的幼苗叶片和根组织,立即分别用液氮速冻,–80 ℃超低温冰箱保存。
1.2 DNA 和 RNA 的提取与 cDNA 的合成
采用 CTAB 法提取叶片 DNA(Cheng et al.,2003);使用天根公司 RNAprep pure Kit 试剂盒提
取花、幼果、根和叶片的 RNA,以及经各种胁迫处理的幼苗叶片和根的 RNA,使用 TaKaRa 公司
PrimeScriptTM RT reagent Kit 反转录试剂盒合成 cDNA。
1.3 基因克隆与序列分析
基于前期研究基础(Xie et al.,2014),本试验中选出 1 个 MYB 基因,即 CitMYB22。参照 NCBI
(http://www.ncbi.nlm.nih.gov)查找该基因序列,设计克隆该基因的特异引物序列 CitMYB22F/
CitMYB22R(表 1),分别以香橙的 cDNA 和基因组 DNA 为模板,采用 TA 克隆方法,参照 TRANS
公司的 pEASY®-T1 Simple Cloning Kit,获得该基因的开放阅读框(ORF)和从起始密码子至终止密
码子的 DNA 序列。用 SMART 软件(http://smart.embl-heidelberg.de/)在线分析氨基酸序列特征分
析,用 BLASTp(http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)分析氨基酸序列同源性,用 Conserved Domains
(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/cdd)在线分析蛋白保守结构域,用 DNAStar 分析蛋白的相对分子量
和等电点。使用 MEGA5.1 进行多重序列比对分析。
1.4 启动子序列分析
采用 CitMYB22 cDNA 全长与柑橘基因组序列进行 Blastn 比对(http://www.phytozome.net/
sinensis)获得 CitMYB22 启动子参考序列,参考启动子序列设计特异引物 FQF/FQR,以基因组 DNA
为模板,扩增得到 CitMYB22 启动子序列,利用网站 PlantCARE 数据库(http://bioinformatics.
psb.ugent.be/webtools/plantcare/html/)在线分析预测 CitMYB22 基因启动子序列顺式元件。
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1.5 实时荧光定量分析
CitMYB22 表达模式分析:采用该基因特异引物 qCitMYB22F/qCitMYB22R,柑橘 Actin 为内参
基因,引物为 ActinF/ActinR(表 1)。实时定量 PCR:使用 SYBR Premix Ex TaqTMⅡ(Perfect Real
Time)(TaKaRa,大连)试剂盒,在 iCycler® Thermal Cycler 荧光定量 PCR 仪(Bio-RAD,USA)
上进行。PCR 反应体系(20 μL)包含 10 μL Premix Ex Taq(2×)、0.5 μL 正向引物(10 μmol · L-1)、
0.5 μL 反向引物(10 μmol · L-1)、1 μL 总 cDNA。PCR 反应程序为 95 ℃变性 90 s;然后按 95 ℃ 10
s、60 ℃ 15 s、72 ℃ 20 s 循环 40 次;之后在 72 ℃下延伸 90 s。每个处理设置 3 次生物学重复和
3 个计数重复。基因的相对表达量采用 2-ΔΔCt 计算,ΔCt = CtCitMYB22–CtActin。使用 Spass19.0 软件进
行数据统计分析。
1.6 亚细胞定位载体的构建和定位分析
根据 CitMYB22 的 ORF 序列(去除终止密码子)设计分别含有 BamHⅠ,XbaⅠ酶切位点的引
物 CitMYB22F/CitMYB22R(表 1),利用双酶切把该片段插入到含有报告基因 GFP 的 pBI121 载体
中,构建含有 35S:CitMYB22-GFP 的融合表达载体,把该载体转化到农杆菌 LBA4404 中。
参照马岩岩等(2014)改进的农杆菌介导洋葱表皮细胞瞬时表达蛋白定位方法,将上述带融合
载体的农杆菌侵染洋葱表皮,并将侵染后的洋葱表皮置于 23 ℃下黑暗培养 36 h 左右,然后在荧光
显微镜下观察荧光蛋白的亚细胞定位。
表 1 本研究中所用的引物
Table 1 Primers used in this study
引物名称 Primer name 上游引物(5′–3′)Forward primer 下游引物(5′–3′)Reverse primer
CitMYB22F/CitMYB22R TCTAGAATGGTGAGGGACTCCTTGTTGT GGATCCGCGCCCTGAATTTTCCTGCATTTGTATTGAG
qCitMYB22F/qCitMYB22R GAGATGTGGAAAGAGCTGTAGG TTGTCTGTTCGTCCTGGTAATC
ActinF/ActinR CCCCATCGTTACCGTCCAG CGCCTTGCCAGTTGAATATCC
FQF/FQR CAGAAAACTTGCCTGGAATC AAATCGCAGTGACCAGTGAG
注:下划线部分 TCTAGA 和 GGATCC 分别为添加 BamHⅠ和 XbaⅠ的酶切位点。
Note:The underlined sequences‘TCTAGA’and‘GGATCC’in the primers represent restriction enzyme sites of BamHⅠand XbaⅠrespectively.
2 结果与分析
2.1 资阳香橙 CitMYB22 的克隆及序列分析
对分别以香橙基因组 DNA 和 cDNA 为模板克隆的 CitMYB22 序列比对分析,发现 CitMYB22
含有 2 个内含子,开放阅读框长 696 bp(图 1),预测其编码的蛋白含 231 个氨基酸残基,分子量
26.76 kD,等电点 9.19。对 CitMYB22 蛋白序列进行分析,发现其具有明显的 MYB 结构域特征,即
R2、R3 结构域,分别含有 51 个和 49 个氨基酸残基。且 R3 结构域的第 1 个色氨酸残基被苯丙氨酸
残基(Phe,F)所取代(图 2)。





图 1 CitMYB22 基因组序列结构
Fig. 1 The genomic structure of the CitMYB22 gene
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图 2 CitMYB22 与其他物种 R2R3-MYB 转录因子的氨基酸比对
Fig. 2 Comparison of predicted CitMYB22 protein sequence and its R2R3-MYB proteins of other species

使用 MEGA5.1 构建 CitMYB22 蛋白和拟南芥 R2R3-MYB 类蛋白的氨基酸序列进化树,结果(图
3)显示 CitMYB22 与来自拟南芥亚族 2(S2)(Dubos et al.,2010)的成员 AtMYB13、AtMYB14
和 AtMYB15 亲缘关系最近。















图 3 柑橘 CitMYB22 与拟南芥相似蛋白氨基酸序列的系统进化树分析
标尺为分支长度标准。
Fig. 3 Phylogenetic tree of CitMYB22 and its homologs from Arabidopsis thaliana
The scale indicates the branch length standard.
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2.2 CitMYB22 启动子顺式作用元件分析
以获得的 CitMYB22 的起始密码子 ATG 上游启动子序列(2 500 bp),使用在线网站 PlantCARE
数据库(http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/html/)分析预测 CitMYB22 基因启动子
序列的顺式元件,结果见表 2。该启动子含有与逆境和植物激素应答相关的顺式作用元件 TATC-box、
HSE、SARE 和 MBS 等。
表 2 PLACE 预测 CitMYB22 启动子区顺式作用元件
Table 2 cis-acting regulatory elements in promoter of CitMYB22 predicted by PLACE
顺式元件
cis-element
序列
Sequence
方向
Strand
起始位点/bp
Strat position
特性
Characteristic
HSE CTTTTAAAAA – 1 240
CTTTTAAAAA – 698
热应激反应 Heat stress responsiveness
SARE TTATACCAGCTT – 2 062 水杨酸响应 Salicylic acid responsiveness
TC-rich repeats ATTTTCTCC + 1 912
ACCTCTATTA – 1 794
胁迫响应 Stress responsiveness
WUN-motif TCATTACGAA + 1 982 创伤反应 Wound-responsive element
CGTCA-motif ACTGC – 207 甲基茉莉酸响应 MeJA responsiveness
LTR CCGAAA + 1 072 低温响应 Low temperature responsiveness
MBS TAACTG + 138
GTCAAC – 212
参与干旱响应的 MYB 结合位点
MYB binding site involved in drought-inducibility
TATC-box ACCCTAT – 706 赤霉素响应 Gibberellin responsiveness
AuxRR-core GGTCCAT + 182 生长素响应 Auxin responsiveness
TCA-element CCATCTCTTT + 176
AGGAAAAGAA – 454
水杨酸响应 Salicylic acid responsiveness
CAT-box TCACCG – 1 260 组织发育 Meristem expression
AACA motif ACATCAAACAAT – 1 756 胚乳发育 Endosperm-specific negative expression
2.3 CitMYB22 蛋白在细胞内的定位
为验证预测结果,将农杆菌介导的 p35S:CitMYB22-GFP 及空载体 p35S:GFP 转入洋葱表皮细胞,
在荧光显微镜下观察发现,转入 p35S:GFP 对照的洋葱细胞中 GFP 定位在细胞的所有部位,而转入
p35S:CitMYB22-GFP 洋葱细胞中的绿色荧光仅出现在细胞核中(图 4),表明 CitMYB22 蛋白定位
于细胞核。
















图 4 CitMYB22 和 GFP 在洋葱表皮细胞中的瞬时表达
Fig. 4 The transient expression of CitMYB22 and GFP in onion cells
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图 5 ‘资阳’香橙不同组织中 CitMYB22 的表达量
Fig. 5 Analysis of CitMYB22 expression in tissues of
Citrus junos‘Ziyang’
P < 0.05.
2.4 CitMYB22 在不同组织器官的特异性表达
CitMYB22 在不同组织器官中的表达量差
异明显,叶片和花中高于根和幼果(图 5)。
2.5 植物生长调节剂与非生物胁迫处理对
CitMYB22 表达的影响
2.5.1 植物生长调节剂处理对 CitMYB22表达
的影响
如图 6 所示,CitMYB22 在不同外源生长



































图 6 在植物生长调节剂处理下 CitMYB22 基因的表达量
Fig. 6 Changes in expression of CitMYB22 gene under treatments of plant growth regulator
P < 0.05.
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调节剂处理下均有不同程度的响应。ABA 处理显示,叶片中 CitMYB22 表达量在 1 h 迅速上升至最
大值,之后迅速下降,但显著高于同期对照,而根组织中在 4 h 达到最大,之后下降;ACC 处理后
叶片和根中 CitMYB22 表达量也是分别在 1 h 和 4 h 达到最大,并且显著高于同期对照,之后均有一
个显著下降的过程,而在处理 24 h 的叶片中已经很难检测到其表达信号,但在根仍显著高于对照;
幼苗叶片中 CitMYB22 在 MeJA 处理 12 h 表达量最高,在 24 h 降幅显著,但是在根中,其在 24 h
的表达丰度显著高于对照;SA 也可以明显诱导 CitMYB22 的表达上调,在叶片中基本呈现逐步上升
的趋势,并且始终高于同期对照;但是在根中,其仅在 4、8 和 24 h 显著高于对照。
综合来看,CitMYB22 可以显著响应 ABA、ACC、MeJA 和 SA 的诱导,其在叶片中的最大表达
丰度分别是根中的 14.0、2.1、3.0 和 7.1 倍,尽管在根中其表达量较弱,但其最大值却分别是对照
组最大表达丰度的 1.2、5.7、3.3 和 1.1 倍,是 0 h 表达丰度的 1.9、8.6、5.0 和 1.7 倍,是同期对照
表达丰度的 1.6、7.4、12.0 和 1.1 倍。值得注意的是,在根中直到各处理 4 h,CitMYB22 的表达丰
度才同时显著高于 0 h 和同期对照,反映出其在根中的响应可能迟于叶片。
2.5.2 非生物逆境胁迫处理对 CitMYB22表达的影响
从图 7 可知,柑橘幼苗在 4 ℃低温胁迫处理后,CitMYB22 在叶片中的表达量明显上调,处理 1
h 达到最大,之后迅速下降,但直至 24 h 仍显著高于同期对照;而在根中其仅在处理的 1 h 和 8 h




























图 7 非生物胁迫下 CitMYB22 的相对表达量
Fig. 7 Changes in expression of CitMYB22 gene under various abiotic stresses
P < 0.05.
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显著大于同期对照。高盐(250 mmol · L-1 NaCl)胁迫对 CitMYB22 的表达有显著影响,在叶片中呈
逐步上升的趋势,在 24 h 分别是 0 h 和同期对照表达量的 36.7 和 15.5 倍;在根中除了 8 h 外,其
余 4 个时间点 CitMYB22 的表达量均显著高于同期对照。而在模拟脱水(Dehydration)胁迫处理时,
叶片中 CitMYB22 的表达量变化趋势与盐胁迫相似;在高盐和脱水处理的后期,CitMYB22 在叶片
和根中的表达丰度仍显著高于 0 h 和同期对照。
3 讨论
本试验中克隆的‘资阳’香橙 MYB 转录因子基因 CitMYB22,其氨基酸序列具有 R2R3-MYB
亚族转录因子的保守结构,进化树分析其编码的蛋白与拟南芥 R2R3-MYB 转录因子 S2 功能组
AttMYB13 和 AtMYB15 同源性最高,预示 CitMYB22 蛋白可能具有参与植物体内 ABA 信号介导的
环境响应和冷胁迫响应(Agarwal et al.,2006;Dubos et al.,2010)。
植物在不同逆境中,目的基因启动子顺式作用元件与不同的转录因子相结合,从而激活抗逆相
关基因的转录表达,使植物做出针对胁迫的调节反应(Sarda et al.,1997;Javot et al.,2003)。通
过对 CitMYB22 启动子的分析发现,该基因的启动子区存在生长素响应元件 AuxRR-core、水杨酸响
应元件 SARE 和 TCA-element、MeJA 响应元件 CGTCA-motif 以及与不利环境相关的热激响应元件
HSE、低温元件 LTR、MYB 基因调控干旱响应的元件 MBS 等。由此推测 CitMYB22 可能参与了植
物的逆境响应过程。
R2R3-MYB 转录因子家族成员众多,功能多样,表达的组织特异性强。如拟南芥 AtMYB37、
AtMYB38、AtMYB68、AtMYB84 参与腋生分生组织调节、下胚轴伸长和根系生长等(Dubos et al.,
2010);AtMYB13 的过表达能够调控转基因拟南芥的茎、花的结构和发育(Kirik et al.,1998)。qRT-PCR
结果显示,CitMYB22 在花组织中的表达量最高,推测 CitMYB22 可能与资阳香橙花组织发育调控相
关,而在叶片、根和果实的发育中可能是一类冗余的基因。
R2R3-MYB 类转录因子参与调节植物激素介导的非生物逆境胁迫也相继被报道(Seo et al.,
2009;Yang et al.,2012b),拟南芥中 AtMYB96 可通过结合 ABA 和生长素信号途径来调控植物对
干旱胁迫的响应(Zhang et al.,2014)。SA 被普遍认为与植物体内病程相关蛋白的表达有关(Grant
& Lamb,2006),但同时也具有提高植物对非生物胁迫的抗逆性(Senaratna et al.,2000;刘晓静 等,
2011)等功能。研究发现 AtMYB96 转录因子通过 ABA 信号路径和调控 SA 的合成实现其调控植物
应对生物和非生物胁迫的功能(Seo et al.,2009;Seo & Park,2010)。大量研究表明,MeJA、ACC
可以提高相关 MYB 基因的表达水平,如茉莉酸(JA)处理水稻后,OsJAMYB 的表达显著提高(鞠
红平,2012)。董娜(2008)报道乙烯(ET)和 MeJA 诱导 TaPIMP1 的表达,提高小麦对纹枯病
菌、赤霉病菌的防卫能力。AtMYB44 通过激活乙稀信号通路的 EIN2 来调控 HrpNEa 诱导拟南芥的
抗性(Liu et al.,2011)。本试验中 CitMYB22 强烈响应 ABA、ACC、SA 和 MeJA 信号,暗示其可
能通过多重信号途径调控香橙的抗逆反应。
R2R3-MYB 蛋白参与植物的非生物胁迫调节已有较多的研究,如拟南芥中 AtMYB60 通过调控
气孔的运动来响应外界环境的水分胁迫(Oh et al.,2011),AtMYB20 通过抑制 PP2Cs 基因的表达
提高植物的抗旱性(Cui et al.,2013),MdoMYB121 过量表达可提高苹果对干旱的缓冲能力(Cao et
al.,2013;Wang et al.,2014);拟南芥 AtMYB44、番茄 TaMYB2A、水稻 OsMYB2 和苹果 MdSlMYB1
在冷、盐和干旱胁迫下存在交互响应(Jung et al.,2008;Mao et al.,2011;Yang et al.,2012a;Wang
Li Yong-jie,Ma Yan-yan,Xie Rang-jin,He Shao-lan,Yi Shi-lai,Lü Qiang,Zheng Yong-qiang,Wang Wu,Deng Lie.
Isolation,expression and subcellular localization analysis of citrus transcription factor gene CitMYB22.
1066 Acta Horticulturae Sinica,2016,43 (6):1057–1068.
et al.,2014)。Golldack 等(2011)研究认为高盐会引起离子浓度失衡和水分缺失,而干旱也会同
时引起植物水分的缺乏,致使很多调控因子同时对高盐和干旱胁迫作出响应。本试验中,在植株受
到干旱、低温、高盐等不同逆境胁迫下,CitMYB22 表达量均显著提高,尤其在高盐和干旱胁迫下,
叶片中 CitMYB22 的表达量显著上调。由此推测该基因对植株在低温、高盐和干旱胁迫下存在交互
响应,特别是对干旱和高盐胁迫的响应更为突出,并且可能是通过激素参与的信号转导途径调节参
与保证植物的正常生育过程。
本研究中发现无论是植物生长调节剂或非生物胁迫处理,CitMYB22 在‘资阳’香橙叶片中的表
达丰度均高于根中,若仅从该基因的遗传背景来推测,则说明该基因发挥调控植物响应逆境功能的
位置集中在叶片。但是,基因的表达是一个复杂的过程,它不仅涉及到信号传递过程空间上的时序
性还在时空上受到外界环境和植物内部物质变化的影响,而植物的耐逆性往往涉及到整个生长和发
育过程(郭予琦 等,2008)。本研究中只观察了 1 月龄香橙幼苗在 24 h 内短期处理下 CitMYB22
的表达变化,而根中是在 MeJA 和脱水处理的最长时间达到最大,倘若随着处理时间的延长其表达
量能够超过叶片,则有助于进一步阐释该基因调控机理。在不同生长阶段植物体内物质在不同组织
中分配不均匀,而某些特异器官也会产生一些新的物质,这种差异会直接或间接导致基因表达的时
空差异。例如 ACC 合成酶基因 cs-acs1,从黄瓜两叶期开始其表达就受到生长素浓度的影响,并且
在根尖和茎尖生长点表达最为强烈(程立宝 等,2005)。针对 CitMYB22 在根和叶片中差异性表达
机理仍需进一步的研究证实。

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