全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2009, 35(12): 2180−2186 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(30860152), 国家“十一五”科技支撑计划项目(2007BAC15B06, 2006BAD09A04, 2006BAD09A08), 教育部
高等学校学科创新引智计划和“全国科技支疆行动”合作项目(200991254)资助。
*
通讯作者(Corresponding author): 麻浩, E-mail: Lq-ncsi@njau.edu.cn; Tel: 025-84395324
第一作者联系方式: E-mail: chenchen840418@sina.com
Received(收稿日期): 2009-02-26; Accepted(接受日期): 2009-07-24.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2009.02180
鹰嘴豆锌指蛋白基因 ZF1的克隆及表达分析
陈 晨 1 彭 辉 1 高文瑞 1 石庆华 2 张 桦 2 张巨松 2 李建贵 2
麻 浩 1,*
1 南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室 / 南京农业大学大豆研究所, 江苏南京 210095; 2 新疆农业大学农业生物技术重
点实验室, 新疆乌鲁木齐 830052
摘 要: 利用一段从 PEG胁迫的鹰嘴豆幼苗叶片所构建的 cDNA文库中得到的 EST序列, 通过 3′RACE方法克隆到
一个鹰嘴豆 C2H2 型锌指蛋白基因 ZF1, 该基因不含内含子, 编码一条 244 个氨基酸残基的多肽, 含有两个典型的
Cys2/His2锌指结构。其氨基酸序列含有一个可能的核定位型号, 农杆菌介导的洋葱表皮细胞 GFP瞬时表达实验表明,
ZF1蛋白位于细胞核内。半定量 RT-PCR分析表明, ZF1在鹰嘴豆的根、茎、叶、花、幼荚和幼胚中均有表达, 在茎
和叶中表达较弱, 为组成型转录因子。半定量 RT-PCR和实时荧光定量 PCR检测结果显示, ZF1不但受高温及干旱诱
导, 而且还受 6-苄基腺嘌呤(6-BA)、脱落酸(ABA)、乙烯利(Et)、赤霉素(GA3)、吲哚-3-乙酸(IAA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、
水杨酸(SA)和氧胁迫诱导。这些结果表明, ZF1基因可能作为一个核调控因子参与植物的生长代谢以及多种生物与非
生物胁迫的应答。
关键词: 鹰嘴豆; 锌指蛋白; 基因克隆; 胁迫; 表达分析
Cloning and Expression of Zinc Finger Protein Gene ZF1 in Chickpea
(Cicer arietinum L.)
CHEN Chen1, PENG Hui1, GAO Wen-Rui1, SHI Qing-Hua2, ZHANG Hua2, ZHANG Ju-Song2, LI Jiang-Gui2,
and MA Hao1,*
1 State Key Laboratory of Crop Genetics and Germplasm Enhancement / Soybean Research Institute, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095,
China; 2 Key Laboratory of Agricultural Biotechnology, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China
Abstract: Regulation of gene expression at the level of transcription controls many crucial biological processes including growth
and development, stress response, signal transduction and disease resistance. A number of factors, such as C2H2 zinc finger protein,
are required and factors play an important role in the transcription. Chickpea (Cicer arietinum L.) is the third important legume
crop gown mainly in the arid and semi-arid regions in the world. Due to its taxonomic proximity with the model legume genome
of Medicago truncatula and its ability to grow in soil with relatively low water content, chickpea is being investigated as a model
legume crop for drought tolerance studies. In our laboratory, two cDNA libraries from the PEG-treated and non-treated seedling
leaves of chickpea XJ209 were constructed and many genes were found to express differentially and involved in diverse biologi-
cal processes, such as metabolism, transcription, signal transduction, protein synthesis and others. According to an EST in the
cDNA libraries, a zinc finger protein gene ZF1 was cloned by RT-PCR and rapid amplification of cDNA ends (RACE). ZF1 did
not include any intron, encoding a 26.33 kD protein with 244 amino acids, containing two typical C2H2 zinc finger domains. The
deduced protein sequence had a potential nuclear localization signal (NLS). Meanwhile, transient expression of the ZF1-GFP pro-
tein in onion epidermal cells showed that ZF1 protein was localized in cell nuclei. Semi-quantitative RT-PCR analysis showed that
ZF1 expressed in root, stem, leaf, flower, immature pod, and embryo of chickpea with different expression patterns. The expres-
sion of ZF1 investigated by semi-quantitative PCR had no obvious changes under stresses of cold, salt and wounding, while was
increased under the treatments of heat and drought, as well as N-6-benzyl-adenine (6-BA), abscisic acid (ABA), ethephon (Et),
gibberellin (GA3), indole-3-acetic acid (IAA), methyl jasmonate (MeJA), salicylic acid (SA), and H2O2. These results from
semi-quantitative PCR in several treatments were further confirmed to be mainly in accord with those from real-time quantifica-
第 12期 陈 晨等: 鹰嘴豆锌指蛋白基因 ZF1的克隆及表达分析 2181


tion PCR. Our results suggest that ZF1 may play multiple roles in abiotic and biotic resistance pathways, as well as in plant
growth.
Keywords: Chickpea; Zinc finger protein; Gene cloning; Stress; Expression analysis
遗传信息的表现过程离不开基因表达的调控 ,
自从 1983 年在爪蟾卵母细胞中发现第一个具有基
因转录调控作用的锌指蛋白 TFIIIA 以来, 科学家开
始了一类重要的基因调控因子—— 锌指类蛋白的研
究。锌指蛋白(zinc finger protein)是一个庞大的转录
因子家族, 其中 C2H2型锌指(也称 TFIIIA型)是真核
生物的转录因子中结构描述最为清楚的, 其锌指区
为 CX2-4CX3FX5LX2HX3-5H的结构[1]。植物中目前已
经克隆了一些 C2H2型锌指蛋白基因, 其中很多锌指
区具有 QALGGH的保守区。如与拟南芥花发育相关
的 SUPFRMAN[2], 与小麦组蛋白 H3与 H4基因启动
子区域专一性结合的WZF1[3], 拟南芥中耐盐相关的
锌指蛋白 STZ[4], 大豆中报道的冷诱导蛋白 SCOF-1
等[5]。C2H2 型锌指蛋白基因广泛地参与植物生长发
育和胁迫应答反应[5-10]。
随着全球环境的日益恶劣, 植物的生长发育和
作物高产受到严重的威胁, 提高植物的耐逆性变得
越来越重要。在改良植物的抗逆性方面, 人们利用
多类转录因子做了很多的尝试。研究发现通过基因
工程技术过量表达一些锌指蛋白可以提高植物的耐
非生物胁迫能力, 如 Kim 等[5]把大豆锌指蛋白基因
SCOF-1转入拟南芥和烟草, 使转基因植株的抗寒能
力显著增强; Sugano等[11]获得锌指蛋白 ZPT2-3的转
基因矮牵牛表现了对干旱胁迫抵御能力的增强 ;
Mukhopadhyay 等[12]将水稻锌指蛋白基因 OSISAP1
转入烟草, 使转基因后代材料对高盐、干旱和低温
的抗性增强。纵观这些与抗逆有关植物锌指蛋白的
作用, 不难发现通过导入一个抗逆植物锌指蛋白基
因, 可以促使多个抗逆功能基因发挥作用, 从而为
人们提供了一个利用植物锌指蛋白基因进行分子育
种的途径。目前人们已经发现许多植物锌指蛋白基
因 , 但是尚有很多的植物锌指蛋白基因没有克隆 ,
其功能也不清楚, 需进一步深入研究。
鹰嘴豆是世界上最重要的豆类作物之一, 是一
高度耐旱作物[13]。目前对鹰嘴豆中抗逆基因的相关
信息所知甚少。本研究利用一段从干旱胁迫鹰嘴豆
幼苗 cDNA 文库中分离得到的 EST 序列 , 通过
RACE 方法克隆了一个干旱胁迫相关 C2H2 型锌指蛋
白基因 ZF1 (GenBank登录号为 FJ212172), 并进而研
究了该基因的组织表达和逆境胁迫诱导表达特征。
1 材料与方法
1.1 植物生长、非生物胁迫、激素处理及氧胁迫
用 1%的次氯酸钠表面消毒鹰嘴豆 XJ209 5 min,
蒸馏水充分冲洗, 最后浸泡在蒸馏水中 12 h。充分
吸水的种子在黑暗、28℃条件下发芽。萌发后, 播种
于装有蛭石的塑料盒中, 于光温培养箱中生长。生长
条件为温度 25℃、相对湿度 60%、昼夜光照 12 h/
12 h、光强 110 μmol m−2s−1 Photon。培养至两周时分
别作以下处理: (1) 干旱胁迫, 将幼苗转移到空气中
干燥的滤纸上。(2) 冷处理, 将幼苗移至 4℃培养箱。
(3) 热处理, 将幼苗移至 37℃培养箱。(4) 盐胁迫,
将幼苗转移到 200 mmol L−1的 NaCl溶液中。分别于
处理 0(CK)、1、3、5、12、24 h后剪取以上处理叶
片做试材。(5) 伤处理, 用捆成一束的针在叶片上扎
孔, 并分别于扎孔 0 (CK)、1、3、5、12和 24 h后
采样。(6) 激素处理及氧胁迫, 将幼苗分别转移到含有
100 μmol L−1 ABA(脱落酸)、100 μmol L−1 SA (水杨
酸)、100 μmol L−1 MeJA (茉莉酸甲酯)、200 μmol L−1 Et
(乙烯利)、100 μmol L−1 GA3 (赤霉素)、20 μmol L−1 IAA
(吲哚-3-乙酸)、10 μmol L−1 6-BA (6-苄基腺嘌呤)和 50
μmol L−1 H2O2的溶液中。分别于处理 0 (CK)、1、3、
5、12、24 h后剪取以上处理叶片做试材, 所有样品取
完后立即放入液氮, –80℃冰箱保存备用。
将 XJ209种于规格一致的瓦盆中。盆装土壤、蛭
石和有机肥(3∶2∶1), 置南京农业大学旱棚中, 正
常栽培管理。幼苗长至两周时, 取根、茎、叶。花
期每天挂牌于盛开的花上, 并标记开花日期, 取花,
开花后 10 d取幼荚及幼胚。所有样品取完后立即放
入液氮, –80℃冰箱保存备用。
1.2 ZF1基因的克隆
根据本实验室构建的 cDNA文库[14]中已有的一
条 EST序列 Contig613, 由于其具有完整的 5′端, 并
且有一个疑似锌指蛋白的开放阅读框, 以此为模板
设计基因特异引物进行 3′ cDNA 末端快速扩增
(3′RACE)。使用 SMART™ RACE cDNA Amplifica-
tion Kit (Clontech, USA) 克隆 ZF1 基因的全长
cDNA。基因特异引物 3′-GSP (5′-GCCACAATCACC
AATCTTCATGCACTG-3′)和 3′-NGSP (5′-CTCGCG
GTGGCAAAGAAACTATCTCC-3′)作为上游引物 ,
试剂盒中已有的寡聚核苷酸作为下游引物。3′-GSP
2182 作 物 学 报 第 35卷

用于 3′末端的第一轮 PCR 扩增, 3′-NGSP 用于第二
轮 PCR扩增。将 3′RACE获得的序列与原有的 EST
序列进行拼接。根据拼接序列设计两端引物, ZF1-1
为 5′-ATCAATCACATGGCTTTGGA-3′, ZF1-2 为
5′-TATTGATCAGTATTGAGGGATTTC-3′, 以鹰嘴
豆叶片所提 DNA、RNA为材料, 进行 cDNA及 DNA
全长的扩增。
1.3 ZF1序列分析
在 NCBI上采用 Blast程序进行所得序列同源性
比对, 采用 DNAMAN6.0 软件进行 cDNA 序列分析
及氨基酸的多序列比对。
1.4 半定量 RT-PCR分析
使用 RNeasy Plant Total RNA Isolation Kit
(Qiagen, Germany)提取不同材料总RNA, 并用DNaseI
酶处理。使用 Superscript II reverse transcriptase
(Invitrogen, USA)合成 cDNA第一链。基因特异引物
为 ZF1-1和 ZF1-2 (同前所述), CarACTIN1 (GenBank
登录号为 EU529707)引物 A1为 5′-CACCTTCCAGC
AGATGTGGA-3′, A2为 5′-CAACTCCTCGCCTTCA
GC-3′。PCR扩增程序为 95℃预变性 5 min; 95℃变
性 30 s, 55℃复性 30 s, 72℃延伸 1.5 min, 共 28个循
环; 最后 72℃延伸 10 min。PCR 产物经 2%凝胶上
电泳后定量。
1.5 荧光定量 PCR
荧光定量上游引物为 5′-CATCAATACACCGT
GGACC-3′, 下游引物为 5′-GGCGGCGATAGAATA
GG-3′, 扩增片段长度为 174 bp。CarACTIN1 引物
AQ1 为 5′-CATCACCCTCGGCATTTC-3′, AQ2 为
5′-CAGCCTTAACCATTCCAGTC-3′, 扩增片段长
度为 103 bp。应用 Bio-Rad iCycler i Q实时定量 PCR
仪, 及 SYB GREEN I染料(Invitrogen, USA)。
1.6 ZF1编码产物的亚细胞定位
利用 Primer Premier 5软件, 设计一对特异性引
物 5′-CGCTCTAGAATCAATCACATGGCTTTGGA-
3′(含 Xba I 酶切位点)和 5′-CGCGGATCCTATTGAC
CAGTATTGAGGGATTTC-3′(含 BamH I 酶切位点),
扩增 ZF1的开放阅读框(ORF), PCR产物经 Xba I和
BamH I 双酶切后, 插入到 pBI121 (Clontech, USA)
载体中, 产生 ZF1::GFP融合蛋白。以融合载体热激
转化大肠杆菌 DH5α, 阳性克隆经 PCR 验证, 进一
步提取质粒, 转化农杆菌 EHA105。利用农杆菌介导
法将目标基因转化至洋葱表皮细胞中, 用聚光共聚
焦显微镜观察, 不含目的基因的空载体为对照。
2 结果与分析
2.1 鹰嘴豆 ZF1 基因全长序列的克隆及序列
分析
通过 RT-PCR 和 RACE 法从鹰嘴豆幼苗叶片中
分离得到一个 C2H2型锌指蛋白基因 ZF1 (GenBank
登录号为FJ212172)。通过ZF1基因DNA序列及 cDNA
的比对发现该基因不含内含子。该基因 cDNA编码一
条 244 个氨基酸残基的多肽, 分子量为 26.33 kD, 等
电点为 8.4。ZF1编码产物含有两个典型的 Cys2/His2
锌指结构 , 两个锌指结构都包含植物所特有的
QALGGH保守序列。在 N端含有一个可能的核定位
信号序列 KXKRSKRXR (B-box)及一个富含亮氨酸
的疏水区 L-box, 其中心序列为 EXEXXAXCLXXL,
可能与 DNA 的结合有关 [7]; C-端有一个保守的
FDLN-box, 是一个可能的功能抑制区[15](图 1)。
在 NCBI 数据库中比对发现 , ZF1 与苜蓿
Mszpt2-1 (CAB77055)的氨基酸一致性为 71%[16], 与
苜蓿 Mt-ZFP1 (AAP81810)的氨基酸一致性为
60%[17], 与大豆 SCOF-1 (AAB39638)的氨基酸一致
性为 56%[5], 与长春花 ZCT3 (CAF74935)的氨基酸
一致性为 55%, 与辣椒 CAZFP1 (AAQ10954)的氨基
酸一致性为 51%[18], 与烟草 PIF1 (AAQ54303)的氨
基酸一致性为 51%, 与矮牵牛 EPF2-7 (BAA05079)
的氨基酸一致性为 52%[19], 与烟草 ZFT1 (BAE17114)
的氨基酸一致性为 49%[20](图 1)。
2.2 组织表达分析
为明确 ZF1 基因在不同器官中的表达特征, 采
用半定量 RT-PCR分析。结果表明, 该基因在根、茎、
叶、花、幼荚及幼胚中均表达(图 2), 其中在茎和叶
中表达较弱。
2.3 ZF1基因在非生物胁迫、激素处理及氧胁迫
下的表达分析
由图 3 可以看出, 不同处理 ZF1 基因的表达随
时间的变化不同。低温、伤及盐处理的 24 h之内, 表
达基本没有变化。在干旱和氧胁迫下, 表达量都表
现出相同的规律, 即处理 5 h后开始上升, 12 h后达
最大, 24 h后开始下降。在高温处理下, 12 h后表达
量开始升高, 24 h后继续上升。
ZF1基因在 SA处理下的表达模式与MeJA处理
下的表达模式相似, 处理 3 h 后, 表达量开始升高,
12 h后达最大, 然后又下降。经 Et处理后, 表达模
式有所不同, 5 h 后表达量开始升高, 24 h 后急剧
上升。
第 12期 陈 晨等: 鹰嘴豆锌指蛋白基因 ZF1的克隆及表达分析 2183







图 1 ZF1的氨基酸序列与其他相关序列的多重比对
Fig. 1 Alignment of amino acid sequence of ZF1 with that
of other related sequences
苜蓿Mszpt2-1、Mt-ZFP1登录号为CAB77055、AAP81810，大豆 SCOF-1
为AAB39638, 长春花ZCT3为CAF74935, 辣椒CAZFP1为AAQ10954,
烟草 PIF1为AAQ54303, 矮牵牛 EPF2-7为BAA05 079, 烟草 ZFT1为
BAE17114。下画线表示B-box, →表示 L-box, 加框部分表示锌指结构
区, 上画线表示 FDLN-box。黑色表示序列一致, 灰色表示保守。
GenBank accession numbers of Mszpt2-1 and Mt-ZFP1 from
Medicago sativa are CAB77055, AAP81810; SCOF-1 from Glycine
max is AAB39638; ZCT3 from Catharanthus roseus is CAF74935;
CAZFP1 from Capsicum annuum is AAQ10954; PIF1 from Nico-
tiana benthamiana is AAQ54303; EPF2-7 from Petunia × hybrida
is BAA05079; ZFT1 from Nicotiana benthamiana is BAE17114.
B-box is lined below the sequences, while FDLN-box is lined above
the sequences. L-box is indicated by “→”. Two zinc fingers are
boxed. Positions containing identical residues are shaded in black,
while positions containing conservative residues in grey.


图 2 ZF1基因在不同器官中的表达
Fig. 2 RT-PCR analysis of ZF1 in different organs
R: 根; S: 茎; L: 叶; F: 花; Ip: 幼荚; E: 幼胚; M: DL2000 marker。
R: root; S: stem; L: leaf; F: flower; Ip: immature pod; E: embryo;
M: DL2000 marker.

对不同的植物生长调节剂, ZF1 基因的应答不
同。经 IAA处理, 5 h后表达量开始升高, 24 h后急
剧上升。经 GA3和 6-BA处理, 短时间内(1 h)表达量
开始升高, 12 h 后达到峰值, 然后又下降。在 ABA
处理时, 表达量 5 h后开始上升, 24 h后达最大。
为了进一步验证这一结果, 采用荧光定量 PCR
分析(图 4), 结果与半定量 RT-PCR结果相吻合。



图 3 不同处理下半定量 RT-PCR检测 ZF1基因的表达情况
Fig. 3 Semi-quantitative RT-PCR analysis of ZF1 gene ex-
pression patterns under various treatments

2.4 ZF1基因编码产物的亚细胞定位
推定的 ZF1 基因编码产物的 N-末端包含有
KXKRSKRXR 结构域, 类似于猿病毒 40 (SV40)-型
核定位信号[21]。为了确认该蛋白是否定位于细胞核,
利用农杆菌介导法将构建的融合表达载体转化洋葱
表皮细胞, 在聚光共聚焦显微镜下进行观察, 结果
表明, 该融合蛋白被定位在细胞核中, 而不含 ZF1
的对照 GFP蛋白分布在整个细胞中(图 5)。说明 ZF1
基因编码产物位于细胞核。
3 讨论
本实验从鹰嘴豆中克隆并鉴定了一个命名为
ZF1的锌指蛋白基因。通过其 cDNA序列与 DNA序
列比对发现, 该基因不含内含子。通过 NCBI- LAST
的同源性比对 , 发现其氨基酸序列与苜蓿的一个
2184 作 物 学 报 第 35卷



图 4 不同处理下以实时荧光定量 PCR检测 ZF1基因的表达情况
Fig. 4 Real-time PCR analysis of ZF1 gene expression patterns under various treatments
A、B、C和 D为 ZF1受干旱、高温、氧胁迫、6-BA、SA、ABA、Et、GA3、IAA和 MeJA诱导下的表达情况。
A, B, C, and D are the comparative quantitative expression of ZF1 gene induced by drought, heat, H2O2, 6-BA, SA, ABA, Et, GA3, IAA, and MeJA.


图 5 ZF1::GFP在洋葱表皮细胞的亚细胞定位(×200)
Fig. 5 Subcellular localization of ZF1::GFP protein
in onion epidermal cells (×200)

TFIIIA 型锌指蛋白 Mszpt2-1 (CAB77055)[16]具最高
的相似性。将 ZF1 的氨基酸序列与比对时发现的同
源性较高的序列 [5,16-20]进行多序列比对发现 , 这些
蛋白均具有 C2H2 型锌指蛋白转录因子典型的特征,
如均含有两个典型的 Cys2/His2 锌指结构, 两个锌
指结构都包含植物所特有的 QALGGH保守序列。此
外 , 在 N 端均含有一个可能的核定位信号序列
KXKRSKRXR 及一个富含亮氨酸的疏水区 L-box,
C-端有一个保守的 FDLN-box。通过在洋葱表皮细胞
中瞬时表达实验证实了 ZF1 蛋白是一个核蛋白, 可
能作为一个核调控因子在鹰嘴豆逆境胁迫中起
作用。
植物体内存在一套适应环境胁迫的信号接受、
转导和应答机制, 使植物能对逆境信号作出快速反
应, 以适应外界环境的变化, 减少逆境造成的伤害。
近年来, 有研究发现植物 C2H2型锌指蛋白转录因子
广泛参与植物的生长发育以及对逆境胁迫的应
答[5-7]。因此, 为进一步研究目的基因在代谢调控中
的作用, 对目的基因受各种逆境胁迫及激素胁迫诱
导的表达模式进行了分析。在不同处理中, 鹰嘴豆
ZF1 基因的表达模式存在差异。在本实验室构建的
鹰嘴豆 cDNA文库中, ZF1基因是一个受干旱诱导上
调的基因, 半定量 RT-PCR 和荧光定量 PCR 的结果
也证明了这一点。在植物的逆境胁迫应答过程中 ,
许多基因的表达受 ABA的调控, 而另外一些并不受
ABA 的调控。在本研究中, ZF1 的表达受干旱、高
温以及氧胁迫的诱导, 同时也受 ABA的诱导。因此
表明 ZF1 属于依赖于 ABA 信号转导途径中的转录
因子, 参与多种非生物胁迫的应答。
ZF1基因在 SA处理下与MeJA处理下的表达模
式相似。而经 Et 处理, 其表达模式有所不同。有研
究报道 SA、MeJA、Et 等植物激素参与了植物抗病
过程[22-23]。ZF1基因能被 SA、MeJA和 Et诱导说明
这个基因可能参与了对生物胁迫的应答反应, 而在
生物胁迫应答中 SA、JA/ET 是重要的信号传递途
径[23]。ZF1基因可能是通过 SA、JA/ET信号途径介
导植物对生物胁迫的防御反应。前人的研究说明 ,
在生物胁迫和非生物胁迫应答过程中可能存在一些
第 12期 陈 晨等: 鹰嘴豆锌指蛋白基因 ZF1的克隆及表达分析 2185


共同的反应, 那意味着在生物胁迫与非生物胁迫信
号传导途径中存在一个交叉点[24]。因此, ZF1蛋白可
能是其中的一个交叉点, 在响应多种胁迫信号途径
中发挥了不同作用, 这同时可能预示着其在作物抗
逆等转基因研究和应用中具有利用价值。
ZF1 基因的应答在不同的植物生长调节剂处理
下结果也不同。组织特异性分析表明, ZF1在鹰嘴豆
的根、茎、叶、花、幼荚和幼胚中均能表达, 推测
它可能为组成型表达的锌指蛋白转录因子基因。同
时, ZF1在不同组织的表达量还存在明显的差异, 如
其在茎和叶中的表达量相对要低。与 ZF1相同的是,
其他植物锌指蛋白基因在植物的不同组织中也显示
了不同的表达模式。迄今为止在矮牵牛中总共发现
了 30 多个 TF AⅢ 型锌指蛋白, 其锌指区都含有
QALGGH 的保守序列, 这些锌指蛋白即被称为矮牵
牛 EPF锌指家族。其中 7个锌指蛋白主要在花药中
表达, 5 个为特异表达, 可能参与花药发育调节[25];
与 ZF1 具最高相似性的苜蓿 Mszpt2-1[16], 是一个与
固定氮根瘤组织形成相关的锌指蛋白, 基本表达于
植物生长组织, 如根、茎、叶, 高表达于花及自发的
节结组织中。ZF1 基因受不同植物生长调节剂的诱
导表达, 同时在植物不同组织中的表达也有所不同,
说明 ZF1 基因可能参与了植物的生长代谢过程。当
然, 这一推论仍需进一步的研究来验证。
荧光定量 PCR检测结果显示, ZF1受 IAA诱导
时表达量最高, 相当于对照的 6.43 倍, 其余依次为
干旱、6-BA、高温、MeJA、ABA、SA、GA3、Et、
H2O2。ZF1 在对这几种逆境及激素胁迫的应答过程
中存在彼此交错而又不同的调控机制。然而, ZF1基
因是否确切参与了植物的生长代谢过程以及其在逆
境信号传导中的作用还需要进一步的工作来确证。
目前本实验室正在利用基因芯片技术, 探究鹰
嘴豆幼苗对干旱等胁迫反应的过程、重要途径以及
所涉及的关键基因, 这对进一步明确 ZF1 基因在干
旱等胁迫反应中的综合作用和意义将具有积极推进
作用。
4 结论
从鹰嘴豆品种 XJ209 中分离得到一个锌指蛋白
新基因 ZF1。它是典型的植物 C2H2型锌指蛋白转录
因子 , 不含内含子 , 含有两个典型的锌指结构 , 为
组成型转录因子, 定位在细胞核中。它的表达受高
温、干旱、6-BA、ABA、Et、GA3、IAA、MeJA、
SA和氧胁迫的诱导。
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