全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2012, 38(8): 1361−1368 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家自然科学基金项目(31071464, 30900910)和重庆市自然科学项目(CSTC, 2010BB1013)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 张正圣, E-mail: zhangzs@swu.edu.cn, Tel: 13883608797 ** 同等贡献(Contributed equally to this work)
Received(收稿日期): 2011-12-31; Accepted(接受日期): 2012-04-16; Published online(网络出版日期): 2012-06-04.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20120604.1009.011.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2012.01361
陆地棉转录因子的染色体定位
李 丽** 汪顺峰** 刘 芳 唐世义 谭兆云 张 建 滕中华
刘大军 张正圣*
西南大学农学与生物科技学院 / 南方山地农业教育部工程研究中心, 重庆 400716
摘 要: 利用植物转录因子 PTFD数据库 1 116条陆地棉转录因子 DNA序列设计的 1 455对 SSR引物, 筛选陆地棉
品种/品系渝棉 1号、中棉所 35、7235和 T586, 获得 66对多态性引物。它们涉及到 27个转录因子家族的 64个转录
因子, 其中渝棉 1号与中棉所 35间 23对多态性引物, 渝棉 1号与 T586间 30对多态性引物, 渝棉 1号与 7235间 33
对多态性引物。以多态性引物检测对应重组近交系群体, 共获得 93个位点。其中, (渝棉 1号×中棉所 35)群体 23个
位点, (渝棉 1号×T586)群体 32个位点, (渝棉 1号×7235)群体 38个位点。利用转录因子 SSR位点与实验室已定位的
SSR位点进行遗传连锁分析, 将 84个位点定位于 23条染色体上, 其中 32个位点分布于 A染色体组, 52个位点分布
于 D染色体组。
关键词: 陆地棉; 转录因子; 染色体定位
Chromosomal Localization of Transcription Factors in Gossypium hirsutum
LI Li**, WANG Shun-Feng**, LIU Fang, TANG Shi-Yi, TAN Zhao-Yun, ZHANG Jian, TENG Zhong-Hua,
LIU Da-Jun, and ZHANG Zheng-Sheng*
College of Agronomy and Biotechnology, Southwest University / Engineering Research Center of South Upland Agriculture, Ministry of Education,
Chongqing 400716, China
Abstract: A total of 1 455 SSR primer pairs designed from 1 116 Gossypium hirsutum transcription factor DNA sequences in
Plant Transcription Factor Databases (PTFD) were used to screen the polymorphic primers between upland cotton cultivars/lines
Yumian 1, 7235, CCRI35, and T586. A total of 66 pairs of polymorphic primers were obtained, which are related to 64 transcrip-
tion factors among 27 transcription factor families. The polymorphic primers included 23 pairs between yumian1 and CCRI35, 30
pairs between Yumian 1 and T586, and 33 pairs between Yumian 1 and 7235. Sixty-six polymorphic primer pairs were used to
genotype the corresponding recombinant inbred line populations, and 93 loci were obtained, including 23 loci in population (Yu-
mian 1×CCRI35) F2:6, 32 loci in population (Yumian 1×T586) F2:7, and 38 loci in population (Yumian 1×7235) F2:6. The transcrip-
tion factor SSR loci, together with other SSR loci which have already been mapped on upland cotton linkage map in our labora-
tory, were used to conduct genetic linkage analysis, and 84 loci were mapped on 23 chromosomes, including 32 loci on A genome
and 52 on D genome.
Keywords: Gossypium hirsutum L.; Transcription factor; Chromosomal localization
高等植物基因的表达是一个精确调控过程, 转
录水平的调节是很多基因表达调控的主要方式。转
录因子(transcription factor, TF)作为植物中一类重要
的调节基因, 在这个阶段起重要的作用[1]。转录因子
又称反式作用因子(trans-acting factor), 它与真核基
因启动子区域中的顺式作用元件(cis-acting factor)特
异性结合, 并与其他相关蛋白互作, 调节基因表达
的强度, 应答激素刺激和外界环境胁迫, 或控制基
因的时空特异性表达[2]。有关植物转录因子的研究
相对集中于 ERF 和 MYB 两大家族。ERF 家族转录
因子可以增强植物对生物或非生物逆境的抗性[3-8]。
MYB 转录因子在植物体内主要参与次生代谢的调
节和控制细胞的形态发生[9]。本研究利用北京大学
生物信息中心鉴定的陆地棉转录因子DNA序列, 设
1362 作 物 学 报 第 38卷

计 SSR 引物, 并进行转录因子的染色体定位。这一
方面可以增加棉花遗传作图标记, 另一方面为进一
步解析转录因子在棉花产量、纤维品质以及逆境抗
性中的作用奠定基础。
1 材料与方法
1.1 亲本及重组近交系群体基因组 DNA提取
7235是江苏省农业科院通过远缘杂交育成的陆
地棉优质品系[10]。2005 年配制渝棉 1 号与 7235 杂
交组合, 2005年冬海南加代, 获得 F2 代种子, 2006
年在重庆北碚(西南大学歇马棉花育种基地)种植 F2
群体, 随机选取 180 个单株作为构图群体, 2007—
2009 年加代繁殖 , 2010 年在重庆种植(渝棉 1 号×
7235)F2:6重组近交系群体 180 个家系。2007 年在重
庆种植(渝棉 1 号×T586)F2:7重组近交系群体 270 个
家系[11]。2009 年在重庆种植(渝棉 1 号×中棉所 35)
F2:6重组近交系群体 180个家系[12]。采用改良的 CTAB
法[13]提取渝棉 1 号、中棉所 35、7235、T586、F1以
及重组近交系群体幼叶 DNA。
1.2 引物设计
根据北京大学植物转录因子数据库 ( h t t p : / /
planttfdb.cbi.pku.edu.cn/index.php)中的 1 116条陆地
棉转录因子 DNA 序列, 利用 SSRHunter 1.3 寻找
SSR 重复 , 以具有 3 个以上重复基序的序列使用
Primer premier 6.0 (Premier Biosoft International,
Palo Alto, CA)软件设计 SSR引物, 引物名称为 SWU
加顺序号。
1.3 引物筛选与群体标记基因型检测
参照 Zhang等[13]的 PCR扩增反应体系与检测方
法。采用 DYCZ-28D电泳槽电泳筛选引物。在进行
群体标记基因型检测时, 对亲本间扩增片段差异较
大的引物采用 DYCZ-30电泳槽电泳, 对亲本间扩增
片段差异较小的引物采用 DYCZ-28D电泳槽电泳。
以引物名加一字母命名标记位点, 如 SWU1335a, a
表示一个引物组合产生多个位点中分子量最小的位
点, b、c依次增大。
1.4 染色体定位
采用作图软件 JoinMap4.0[14], 以 LOD=4.0, 重
组率=0.4, Kosambi作图函数进行遗传连锁分析。采
用 Wang等[15]的系统命名染色体。
2 结果与分析
2.1 陆地棉转录因子 SSR引物的多态性分析
利用 1 116条陆地棉转录因子 DNA序列设计的
1 455对 SSR引物, 筛选亲本渝棉 1号与中棉所 35、
T586和 7235 (图 1), 共获得 66对多态性引物(表 1),



图 1 不同陆地棉转录因子 SSR引物的多态性
Fig. 1 Polymorphisms of different G. hirsutum transcript factor SSR primers
M: 标准分子量 DNA; 1~4: SWU0301; 2~8: SWU0302; 9~12: SWU0303; 13~16: SWU0304; 17~20: SWU0305; 21~24: SWU0306; 从左到
右群体亲本依次为渝棉 1号、中棉所 35、7235和 T586。
M: DNA marker; 1–4: SWU0301; 2–8: SWU0302; 9–12: SWU0303; 13–16: SWU0304; 17–20: SWU0305; 21–24: SWU0306; Population
parents are Yumian 1, CCR I35, 7235, and T586 from left to right.

表 1 基于陆地棉转录因子序列的多态性 SSR引物
Table 1 Polymorphic SSR primers based on G. hirsutum transcript factor sequences
引物名
Name
重复
Repeat
正向引物
Forward primer
反向引物
Reverse primer
类型
Type
转录因子 ID
TF ID
基因模式 ID
Gene model ID
SWU0007 (CAC)3 GTACTTGGCGTCTCTACGA TCGACCAATTCGGGCTTC AP2 Ghi010508 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-44243
SWU0018 (TTG)3 GTTCCCTGCTGGTTTACG GTCTCGGCTCGATTACATT ARR-B Ghi001951 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-93232
SWU0052 (GA)4 TCTACAACGCACCTTCAC GCTCTTCTCCTCCTTCCT BES1 Ghi004229 S28690664
SWU0058 (CAT)3, (CTT)3 TGGATCTGCAACAGTGAG TCACATCACCATTGGGATTA BES1 Ghi015818 S42306599
SWU0077 (GCT)3 GTGCAGATGGCAAGAAAG GAATGAACCACCGGACTT C2H2 Ghi001120 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-94360
SWU0087 (GAA)3 TCTGGTACTAGAGTTCAAGAC AGCAATCACTTCAGCATCT C2H2 Ghi002559 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-86877
SWU0113 (GAA)3, (GA)4 GACCAGCGAATCAACTCA TACCAACCGAACACTTCTC C2H2 Ghi010132 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-2053
SWU0119 (GCT)6 AGAAAGCGGGTGGACATA TGATCTGCCACAGGACTT C2H2 Ghi011510 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-88010
SWU0124 (TC)4 CCTGCATAGACAATGGTAAT CGTAGCGATCCGATTCTA C2H2 Ghi012018 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-32695
SWU0140 (TTTCCT)3 TTCCCTGAAATCCCTTAACG TTGACGGTGAGACGACAT C2H2 Ghi015868 S42294811
SWU0157 (CCAACC)3 TCAGCTTCCTTCGGGTTC TGGAGGAGGGTGTAACATC C3H Ghi000584 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-291101080
SWU0160 (CCAACC)3 GGCATTCAAGGAGATGAGT TGTATTGTTGCTGCTGTTG C3H Ghi000584 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-14476
SWU0196 (TCA)3 CATCCAACTCCAGCGTAT GCCGTTCAGGGAAATCAT C3H Ghi009220 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-82095
SWU0255 (TGA)3, (ATC)3 GGTGGTGGTTCAAGGAAG CTGGTGGATATGCTAGGTTAA Dof Ghi006904 S33814925
SWU0276 (TGG)3 GCTTGGAAGAGGGATGTG CTTCTGCTCCTTCAAACTG Dof Ghi015947 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-70576
SWU0278 (CCG)4, (CAT)4 CCACCAACAACCCTAAGC GAGTCCGAATTCTGAGCC Dof Ghi016399 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-50150
SWU0280 (CAG)3 AGGTGGCAGATGAACTTG ACATTCAGGGCATCATAAAC E2F/DP Ghi010249 S42275865
SWU0287 (AAC)4 ATGCCCAATAACCATCAGAT TGGAAACCCGAACATCAG EIL Ghi012071 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-905
SWU0289 (ACA)5 TCCTTCTTCAATGAGTCCAA GAGAGCCGAACATCAGTT EIL Ghi013723 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-38631
SWU0297 (CAAA)4 TCCATTTCAGTTCACTACCC AGATTATAGCACCTCCACAC ERF Ghi000757 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-63345
SWU0320 (AAT)5 ATGGAATGGGCGAAGATG GTCATAGCAGAATCCGAGAA ERF Ghi004146 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-84584
SWU0373 (TCTCCT)4 CCTCTTCCTATTCACCTTCC AAATTGGGTTGTGTTTGGG ERF Ghi010590 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-34727



(续表 1)
引物名
Name
重复
Repeat
正向引物
Forward primer
反向引物
Reverse primer
类型
Type
转录因子 ID
TF ID
基因模式 ID
Gene model ID

SWU0385 (CCT)3 CATAATTCACCGCCAGTTC ATGACGGAGATTTCTTGTTC ERF Ghi011795 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-84582
SWU0460 (GTT)3 ACTTCCAGCTTCCACAAC CTTGAGGAGAGCCAGACT ERF Ghi011843 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-52951
SWU0506 (ACA)3 TCCAAATGTTACCACAACTG CTTGCCTGGAACCACAAT GATA Ghi001131 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-14090
SWU0514 (AAG)3 TGAGTCACGGCTTCTGAT CCTAACAGCTTGTCCAGTT GATA Ghi003575 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-461101072
SWU0520 (GCC)3 GATGCTGGTGAAGATTGG CTCATCACAAGAAACTGGAA GATA Ghi003680 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-1674
SWU0531 (AAG)4 TGTCGGATTCTGAGAACTAT TGACTATTATCAGCAATGGC GATA Ghi011247 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-27311
SWU0597 (GTG)3 CGATGTCTTCCTCTATGTTG CCGTTGATCTTGTATTCTGT GRF Ghi002606 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-87395
SWU0598 (CCA)3 GTGCTGCTGATCCTTCTT GGTGAATGTGGTGGAGTC GRF Ghi002606 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-87395
SWU0619 (GGT)3 TGATCATGACCAGGGTAATG CTTCACCGTCTCCTCTACT GeBP Ghi002443 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-856101073
SWU0641 (ACA)3 CAACGCAGTCCAAGAAGT CCACCAGTGAACCAGAAC HD-ZIP Ghi001774 S28710445
SWU0706 (GAG)3 AAGGAGGAAGGAAGCATT TTAGAACCTCAACATCAGC HSF Ghi003899 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-95455
SWU0730 (ACG)3, (GCG)3 AAGGAGAAGGGAATCTACATC AGCTTTCTTTCACCGTCG LBD Ghi006774 S33803669
SWU0738 (TTC)3 ACCAATTCCAACTCCTACTG AGCACACCTTCTCCTCAA LBD Ghi017186 S33820092
SWU0740 (ACG)3, (GCG)3 GGAATCTACATCGTCGGAAG AGCTTTCTTTCACCGTCG LBD Ghi017479 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-42755
SWU0749 (AAC)3 CAGCAACAGCTTGATAATCT CTTGGCTCTCCGTAGAAG MIKC Ghi001408 S42280257
SWU0782 (GCC)3 TTGATTCGTCACCCTCAC AGGCAAGGACTGGAGATT MYB Ghi004520 S28710576
SWU0797 (GAA)3 GGCTGCTTAGATGTGGTAA CTGTTCTTCCTGGTAATCTTC MYB Ghi005625 S28710554
SWU0799 (GAA)3 AGTTGTAGACTTCGTTGGAT TCTGTTCTTCCTGGTAATCTC MYB Ghi005626 S28710572
SWU0808 (AAC)3 TCGGCCTCAGATCTTATCA GTATCCATCGTGGTTGTCA MYB Ghi006117 S42298607
SWU0830 (CAA)3, (CTT)3 TTCCTTCGAGTCCTATCAAG ACATGTGTGAGGCTCTTT MYB Ghi012270 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-89390
SWU0868 (AAG)3 AGAGGCACATTCTCACAAG TCAAGCAAGAGTTCCATAGG MYB_related Ghi003165 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-27598
SWU0871 (GCA)3 ATCAAGCACCACAATCCA TGTAACCCTTCTTTGTTGCT MYB_related Ghi003165 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-27598
SWU0874 (AG)4 GATTCACCGGAGTCAGTG GGAGGGAGATTGGTCCAA MYB_related Ghi003415 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-33018




(续表 1)
引物名
Name
重复
Repeat
正向引物
Forward primer
反向引物
Reverse primer
类型
Type
转录因子 ID
TF ID
基因模式 ID
Gene model ID

SWU0885 (GAA)3 GGCTGATTATCTTAGACCAGA GCTATTAACGACCACCTGT MYB_related Ghi007525 S33823330
SWU0893 (AGC)3 GATACGAACGGCTCACAT GCTCAATCTCTTCCTTGGT MYB_related Ghi011352 S42278845
SWU0899 (CA)4 AGTCCGTGGCTACTATCC GAGGTGTTATTGATGCTGTG MYB_related Ghi013310 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-91525
SWU0948 (CAC)4 CACGGACTCAAGCTGTTC GTGGCATCCATGTAATATAAGG NAC Ghi010797 S42294427
SWU0950 (CAAACT)3 GGAGTCTTGGTGGGCTTA AAGTGTAGGCGGCATTGT NAC Ghi011357 S42301813
SWU0974 (CTG)3, (GAT)3 TGGTTTGACTCCGATGGT GAAGGTGGCTGACCGTAA NF-YC Ghi001243 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-65076
SWU0976 (CCA)3 GGCACGAGCATATCTGAC CCATTGGCTGGTGAACAA NF-YC Ghi001243 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-65077
SWU0988 (TAC)3 CGTCCCGAGAGAGGATAT AAGTTGAGGCGGCATGTA NF-YC Ghi011716 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-78602
SWU1000 (GCT)3 TTGATAGTGCTACTGGTTGT CTTCTTGGATACTGGCTTCT S2Fa-like Ghi020647 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-19416
SWU1034 (CAT)4, (CCG)4 TTGCTCCTGCTGCTTCTT GGATAACACCGACACCTAG SRS Ghi004782 S42313373
SWU1097 (GAC)3 GCACGTTCAGGAAATGGA GTGGGAATCTATTGGCTCTT TCP Ghi017523 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-22175
SWU1113 (ACC)6, (CCA)3 ATGTCCAACCCTCTACCA GGATTGTCCAGTTTCCTTTG Trihelix Ghi004589 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-7483
SWU1114 (GAA)3 ATGTCGGAATCGGTTGGA CTGCTGTGGAGGAGTTGA Trihelix Ghi004771 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-63024
SWU1233 (GAT)3 ACCTTCCAATCATCAACCAA CACCATGTTCTTCCCTGAG Trihelix Ghi011688 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-16480
SWU1259 (GGGCAC)5 GAACTTTCCAGTCAAGAAGG GGTGCTGAAGAAGGTATGA ZF-HD Ghi004614 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-857101076
SWU1275 (GAA)3 CCAATCCCTGCTATCATCA AGTCATAACTCGGTGTCAA ZF-HD Ghi014315 S28704637
SWU1301 (CCA)3 TTGGTATGGGTTTCACTTCT TTCCTTCTTGTCTTCCTCAA bHLH Ghi002389 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-8657
SWU1325 (CTC)3 TCGTCGGCCACTACTTCT ATGATGCGGAGGAGGATG bHLH Ghi003743 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-14879
SWU1335 (CGG)3 TGGATCCGACGCTGGATT ACCTGCCCATGAAACGCA bHLH Ghi004492 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-88632
SWU1357 (CAC)7 TCTTCGCTTTGGATTAGTGA CTTCTGAGTCTGCTGATTCT bHLH Ghi008871 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-18613
SWU1401 (CT)4 GGAGATTGGTAGGCTTCG CTGAATTGGCATCCTTGTG bZIP Ghi001505 PUT-165a-Gossypium_hirsutum-49397

1366 作 物 学 报 第 38卷

占总引物的 4.5%。其中, 渝棉 1 号与中棉所 35 间
23 对多态性引物, 占总引物的 1.6%; 渝棉 1 号与
T586间 30对多态性引物, 占总引物的 2.1%; 渝棉 1
号与 7235间 33对多态性引物, 占总引物的 2.3%。
66对多态性引物涉及到 27个转录因子家族的 64个
转录因子(表 1)。
2.2 陆地棉转录因子的染色体定位
以渝棉 1 号与中棉所 35 间的 23 对多态性引
物检测(渝棉 1 号×中棉所 35)重组近交系群体 , 获
得 23 个位点。利用 23个转录因子 SSR位点与本实
验室已在(渝棉 1 号×中棉所 35)重组近交系群体定
位的 919 个 SSR 标记位点进行遗传连锁分析, 将
21个位点定位于 12条染色体上(表 2), 其中 A染色体
组 6个, D染色体组 15个; 14条染色体未定位到转
录因子。
以渝棉 1号与中棉所 T586间的 30对多态性引
物检测(渝棉 1 号×T586)重组近交系群体, 获得 32
个位点。利用 32 个转录因子 SSR 位点与本实验室
已在(渝棉 1 号×T586)重组近交系群体定位的 1 093
个 SSR标记位点进行遗传连锁分析, 将 27个转录因
子 SSR位点定位到 17条染色体上(表 3), 其中 A染
色体组 12个, D染色体组 15个; 9条染色体没有定
位到转录因子。有 2个转录因子 SSR标记同时定位
到 2条染色体, 其中SWU0280标记定位到A01和D01
染色体; SWU0598标记定位到 A02和 D05染色体。
以渝棉 1 号与 7235 间的 33 对多态性引物检测
(渝棉 1号×7235)重组近交系群体, 获得 38个位点。
利用 38个转录因子 SSR标记位点与本实验室在(渝
棉 1 号×7235)重组近交系群体定位的 1 232 个 SSR
标记位点进行遗传连锁分析, 将 36个位点定位到 15
条染色体上(表 4), 其中 A染色体组 14个, D染色体
组 22个; 11条染色体没有定位到转录因子。有 3个
标记同时定位到 2或 3条染色体, 其中 SWU0276定
位到 A08 和 D09 染色体; SWU0598 定位到 A02 和
D05染色体; SWU1335定位到 A09、D08和 D09染
色体。
3 讨论
陆地棉品种渝棉 1号与中棉所 35、T586和 7235
之间的转录因子 SSR引物多态性分别为 1.6%、2.1%
和 2.3%, 其多态性低于其他棉花 SSR引物[12,16]。本
研究共定位 84个转录因子 SSR位点(64个转录因子),
其中 A染色体组分布 32个位点, D染色体组分布 52
个位点。只定位到 1个群体的转录因子 47个, 占定

表 2 (渝棉 1号×中棉所 35)重组近交系群体定位的转录因子 SSR标记
Table 2 Transcription factor SSR mapped in (Yumian 1×CCRI35) recombinant inbred line population
染色体
Chr.
标记名称
Marker name
染色体
Chr.
标记名称
Marker name
染色体
Chr.
标记名称
Marker name
A05 SWU1114 D03 SWU1233 D10 SWU0007, SWU0950, SWU1259
A09 SWU0124, SWU1000 D05 SWU0514, SWU0531 D11 SWU0506, SWU0830
A11 SWU1301 D08 SWU0520, SWU0749 D13 SWU0320
A13 SWU0619, SWU0738 D09 SWU0874, SWU0976 UN SWU0113, SWU0988
D01 SWU0077, SWU0119
UN: 未知染色体。UN: unknown chromosome.

表 3 (渝棉 1号×T586)重组近交系群体定位的转录因子 SSR标记
Table 3 Transcription factor SSR mapped in (Yumian 1×T586) recombinant inbred line population
染色体 Chr. 标记名称 Marker name 染色体 Chr. 标记名称 Marker name
A01 SWU0280 D02 SWU0052
A02 SWU0598 D05 SWU0598
A06 SWU0196 D07 SWU0706, SWU0974
A07 SWU0808, SWU0885 D08 SWU0520, SWU1034
A08 SWU0087, SWU0276, SWU0278 D09 SWU0018, SWU0289, SWU0874
A09 SWU0124 D10 SWU0113
A10 SWU0157, SWU0160 D11 SWU0830
A13 SWU0738 D12 SWU0385, SWU1401
D01 SWU0058, SWU0280 UN SWU0140, SWU0287, SWU0797, SWU0893, SWU1113
UN: 未知染色体。UN: unknown chromosome.
第 8期 李 丽等: 陆地棉转录因子的染色体定位 1367


表 4 (渝棉 1号×7235)重组近交系群体定位的转录因子 SSR标记
Table 4 Transcription factor SSR mapped in (Yumian 1×7235) recombinant inbred line population
染色体
Chr.
标记名称
Marker name
染色体
Chr.
标记名称
Marker name
A02 SWU0597, SWU0598 D02 SWU0052, SWU0730, SWU0740
A05 SWU0797, SWU1114 D05 SWU0598
A08 SWU0276, SWU0899 D06 SWU0948
A09 SWU0782, SWU1335 D07 SWU0706
A10 SWU0157, SWU0160 D08 SWU0255, SWU0460, SWU0868, SWU0886, SWU0871, SWU1097, SWU1335, SWU1357
A11 SWU1325 D09 SWU0276 , SWU0278, SWU0289, SWU1335
A12 SWU0373, SWU0641, SWU0799 D10 SWU0007, SWU0297, SWU0950
D01 SWU0058 UN SWU0874, SWU1275
UN: 未知染色体。UN: unknown chromosome.

位转录因子的 73.4%; 同时定位到 2个群体的转录因
子 17 个, 占定位转录因子的 26.6%; 没有同时定位
到 3个群体的转录因子。这一结果表明, 陆地棉转录
因子基因在不同品种间存在较少的等位基因差异。
在 D11染色体定位的MYB转录因子 SWU0830位点
与 An等[17]定位的MYB06邻近标记一致, 且序列相
似, 因此 SWU0830可能为 MYB06。定位在 A07染
色体的 SWU0885 与 Guo等[18]定位在 D07染色体的
MYB36的 DNA序列相似, 因此 SWU0885可能为 A
染色体组的 MYB36基因。3个群体单条染色体定位
的转录因子为 1~8 个, 且均存在没有定位到转录因
子的染色体(9~13条)。这一结果显示, 一部分陆地棉
染色体上的转录因子在不同品种 /品系间存在较大
的等位基因差异, 另一部分染色体上的转录因子在
不同品种/品系间存在较小的等位基因差异。标记在
染色体上的不均匀分布现象同样在异源四倍体棉花
种间相对饱和图谱中存在[18-19]。这些研究结果表明,
异源四倍体棉花不同染色体在不同品种 /品系间的
DNA 序列的差异不一致, 即有的染色体在不同品种
/品系间存在较大的DNA序列差异, 有的染色体在不
同品种/品系间存在较少的 DNA序列差异。
模式植物拟南芥基因组编码的转录因子有40 余
个主要家族 [20], 其成员最多的为 MYB、bHLH 和
ERF 三大家族[20-21]。北京大学生物信息中心鉴定的
50个陆地棉转录因子家族中同样是MYB及MYB相
关的、ERF 和 bHLH 三大家族成员最多 (http://
planttfdb.cbi.pku.edu.cn/index.php), 分别有 126、112
和 92个成员。本研究涉及 27个转录因子家族的 64
个成员, 包括 MYB 及 MYB 相关家族 11 个、C2H2
家族 6个、ERF家族 5个和 bHLH家族 4个。MYB
家族转录因子在植物体内主要参与次生代谢调节和
控制细胞形态发生[9,22]。现有研究表明, MYB家族转
录因子在棉纤维发育过程中起重要作用[23-29]。C2H2
家族转录因子在植物发育过程中起重要作用 [30]。
ERF 家族转录因子在植物生长、发育、植物激素信
号传导以及生物与非生物逆境应答等过程中起重要
作用[3-8,31]。本研究所涉及的转录因子是否在棉花产
量、纤维品质以及逆境抗性中发挥作用有待进一步
研究。
4 结论
84个转录因子位点定位于 23条染色体, 其中 32
个分布于 A染色体组, 52个分布于 D染色体组。陆
地棉转录因子基因在不同品种间存在较少的等位基
因差异, 但不同染色体上的转录因子在不同品种/品
系间的等位基因差异不一致, 即有的染色体上的转
录因子在不同品种 /品系间存在较大的等位基因差
异, 有的染色体上的转录因子在不同品种/品系间存
在较少的等位基因差异。
References
[1] Broun P, Liu Y, Queen E, Schwarz Y, Abenes M L, Leibman M.
Importance of transcription factors in the regulation of plant sec-
ondary metabolism and their relevance to the control of terpenoid
accumulation. Phytochem Rev, 2006, 5: 27–38
[2] Schwecheimer C, Zourelidou M C, Bevan M W. Plant transcrip-
tion factors studies. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol, 1998,
49: 127–150
[3] Oñate-Sánchez L, Anderson J P, Young J, Singh K B. AtERF14, a
member of the ERF family of transcription factors, plays a non-
redundant role in plant defense. Plant Physiol, 2007, 143: 400–
409
[4] Park J M, Park C J, Lee S B, Ham B K, Shin R, Paek K H. Over-
expression of the tobacco Tsi1 gene encoding an EREBP/AP2-
type transcription factor enhances resistance against pathogen at-
1368 作 物 学 报 第 38卷

tack and osmotic stress in tobacco. Plant Cell, 2001, 13: 1035–
1046
[5] Berrocal-Lobo M, Molina A, Solano R. Constitutive expression
of Ethylene-Response-Factor1 in Arabidopsis confers resistance
to several necrotrophic fungi. Plant J, 2002, 29: 23–32
[6] Gu Y Q, Wildermuth M C, Chakravarthy S, Loh Y T, Yang C, He
X, Han Yu, Martin G B. Tomato transcription factors Pti4, Pti5,
and Pti6 activate defense responses when expressed in Arabidop-
sis. Plant Cell, 2002, 14: 817–831
[7] Zhang H, Zhang D, Chen J, Yang Y, Huang Z, Huang D, Wang X
C, Huang R. Tomato stress-responsive factor TSRF1 interacts
with ethylene responsive element GCC box and regulates patho-
gen resistance to Ralstonia solanacearum. Plant Mol Biol, 2004,
55: 825–834
[8] Cao Y, Wu Y, Zheng Z, Song F. Over-expression of the rice
EREBP-like gene OsBIERF3 enhances disease resistance and salt
tolerance in transgenic tobacco. Physiol Mol Plant Pathol, 2006,
67: 202–211
[9] Martin C, Paz-Ares J. MYB transcription factors in plants. Trends
Genet, 1997, 13: 67–73
[10] Qian S-Y(钱思颖), Huang J-Q(黄骏麒), Peng Y-J(彭跃进),
Zhou B-L(周宝良), Ying M-C(应苗成), Shen D-Z(沈端庄), Liu
G-L(刘桂玲), Hu T-X(胡廷馨), Xu Y-J(徐英俊), Gu L-M(顾立
美), Ni W-C(倪万潮), Chen S(陈松). Studies on the hybrid of G.
hirsutum L. and G. anomalum Wawr. & Peyr. and application in
breeding. Sci Agric Sin (中国农业科学), 1992, 25(6): 44–51 (in
Chinese with English abstract)
[11] Wan Q, Zhang Z, Hu M, Chen L, Liu D J, Chen X, Wang W,
Zheng J. T1 locus in cotton is the candidate gene affecting lint
percentage, fiber quality and spiny bollworm (Earias spp.) resis-
tance. Euphytica, 2007, 158: 241–247
[12] Ni H-J(倪慧娟), Wang W(王威), Zhang J(张建), Liu D-J(刘大
军), Teng Z-H(滕中华), Zhang Z-S(张正圣). QTL mapping of
yield and fiber quality traits in upland cotton (Gossypium hirsu-
tum L.) using F2 and its derived populations. J Southwest Univ
(西南大学学报), 2011, 33(6): 7–14 (in Chinese with English ab-
stract)
[13] Zhang Z, Xiao Y, Luo M, Li X, Luo X, Hou L, Li D, Pei Y. Con-
struction of a genetic linkage map and QTL analysis of fiber-
related traits in upland cotton (Gossypium hirsutum L.).
Euphytica, 2005, 144: 91–99
[14] Van Ooijen J W, Voorrips R E. JoinMap 4.0, Software for the
Calculation of Genetic Linkage Maps. Plant Research Interna-
tional, Wageningen, 2006
[15] Wang K, Song X, Han Z, Guo W, Yu J Z, Sun J, Pan J J, Kohel J,
Zhang T. Complete assignment of the chromosomes of Gos-
sypium hirsutum L. by translocation and fluorescence in situ hy-
bridization mapping. Theor Appl Genet, 2006, 113: 73–80
[16] Zhang Z, Hu M, Zhang J, Liu D, Zheng J, Zhang K, Wang W,
Wan Q. Construction of a comprehensive PCR-based marker
linkage map and QTL mapping for fiber quality traits in (Gos-
sypium hirsutum L.). Mol Breed, 2009, 24: 49–61
[17] An C, Saha S, Jenkins J N, Ma D P, ScheZer B E, Kohel R J, Yu J
Z, Stelly D M, Cotton (Gossypium spp.) R2R3-MYB transcrip-
tion factors SNP identification, phylogenomic characterization,
chromosome localization, and linkage mapping. Theor Appl
Genet, 2008, 116: 1015–1026
[18] Guo W, Cai C, Wang C, Han Z, Song X, Wang K, Niu X, Wang C,
Lu K, Shi B, Zhang T. A microsatellite-based, gene-rich linkage
map reveals genome structure, function and evolution in Gos-
sypium. Genetics, 2007, 176: 527–541
[19] Yu Y, Yuan D, Liang S, Li X, Wang X, Lin Z, Zhang X. Genome
structure of cotton revealed by a genome-wide SSR genetic map
constructed from a BC1 population between G. hirsutum and G.
barbadense. BMC Genom, 2011, 12: 15
[20] Riechmann J L. Transcription factors of Arabidopsis and rice: a
genomic perspective. In: Grasser K D ed. Regulation of Tran-
scription in Plants. Blackwell, Oxford. Annu Plant Rev, 2006, 29:
pp 28–53
[21] Shiu S H, Shih M C, Li W H. Transcription factor families have
much higher expansion rates in plants than in animals. Plant
Physiol, 2005, 139: 18–26
[22] Stracke R, Werber M, Weisshaar B. The R2R3-MYB gene family
in Arabidopsis thaliana. Curr Opin Plant Biol, 2001, 4: 447–56
[23] Loguercio L L, Zhang J Q, Wilkins T A. Differential regulation
of six novel MYB-domain genes defines two distinct expression
patterns in allotetraploid cotton (Gossypium hirsutum L.). Mol
Gen Genet, 1999, 261: 660–671
[24] Cedroni M L, Cronn R C, Adams K L, Wilkins T A, Wendel J F.
Evolution and expression of MYB genes in diploid and polyploid
cotton. Plant Mol Biol, 2003, 51: 313–325
[25] Hsu C Y, Jenkins J N, Saha S, Ma D P. Transcriptional regulation
of the lipid transfer protein gene LTP3 cotton fiber by a novel
MYB protein. Plant Sci, 2005, 168: 167–181
[26] Lee J J, Hassan O S S, Gao W, Wei N E, Kohel R J, Chen X Y,
Payton P, Sze S H, Stelly D M, Chen Z J. Developmental and
gene expression analysis of a cotton naked seed mutant. Planta,
2006, 223: 418–432
[27] Yang S S, Cheung F, Lee J J, Ha M, Wei N E, Sze S H, Stelly D
M, Thaxton P, Triplett B, Town C D, Chen Z J. Accumulation of
genome-specific transcripts, transcription factors and phytohor-
monal regulators during early stages of fiber cell development in
allotetraploid cotton. Plant J, 2006, 47: 761–775
[28] Singh K, Foley R C, Onate-Sanchez L. Transcription factors in
plant defense and stress response. Curr Opin Plant Biol, 2002, 5:
430–436
[29] Walford S A, Wu Y R, Llewellyn D J, Dennis E S. GhMYB25-
like: a key factor in early cotton fibre development. Plant J, 2011,
65: 785–797
[30] Chrispeels H E, Oettinger H, Janvier N, Tague B W. AtZFP1, en-
coding Arabidopsis thaliana C2H2 zinc-finger protein 1, is ex-
pressed downstream of photomorphogenic activation. Plant Mol
Biol, 2000, 42: 279–90
[31] Nakano T, Suzuki K, Fujimura T, Shinshi H. Genome-wide
analysis of the ERF gene family in Arabidopsis and rice. Plant
Physiol, 2006, 140: 411–432