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日本结缕草ZjERF2基因的克隆、转录激活活性、亚细胞定位和表达分析

2019-06-04姜红岩檀鹏辉刘凌云常智慧

草业科学 2019年5期

张 蕊,姜红岩,滕 珂,檀鹏辉,汪 呈,刘凌云,常智慧

(1. 北京林业大学草坪研究所,北京 100083;2. 北京草业与环境研究发展中心,北京 100097)

为了适应不良的生长环境,植物进化出了复杂的分子调控网络,涉及许多功能基因,如ERF转录因子(TFS)等[1-2]。最初分离的乙烯应答元件结合蛋白(EREBPs),可结合启动子GCC box模体,都有一个由59个氨基酸组成的保守结构域[3]。根据AP2结构域的数量和特征,AP2/ERF转录因子超家族可分为3个亚家族,乙烯应答因子 (ethylene responsive factor, ERF)属于超家族中的ERF亚家族,参与植物生长发育过程以及应激反应响应[4]。目前,AP2/ERF已在不同物种中被认证。拟南芥AtERF108、AtERF111过表达株系在非生物胁迫条件下的过氧化氢和活性氧含量明显比抑制表达株系和野生型拟南芥低,逆能力明显提高[5];小麦(Triticum aestivum)TaERF1/ERF2能够明显增强转基因烟草(Nicotiana tabacum)的耐盐性、抗旱性及抗病性[6];GmERF8在大豆(Glycine max)根和叶中表达较高,响应ABA、高盐和低温处理,其表达量呈降低趋势,乙烯处理和干旱胁迫下则先下降后升高,所以认为GmERF8参与大豆对环境胁迫应答的调控网络[7]。

AP2/ERF TFs作为植物中一种非常重要的转录因子,可以通过结合启动子的顺式作用元件来调控下游基因的表达[8]。拟南芥AtERF1基因响应生物胁迫,结合到下游基因启动子GCC元件调控特定抗性基因表达,增强对病原菌的抵抗能力[9]。菜心(Brassica campestris)BrERF72可通过结合衰老相关基因启动子上的顺式元件(GCC和DRE/CRT)来参与JA介导的叶片衰老过程[10];水稻OsERF1基因调节干旱胁迫下ABA响应和脯氨酸合成基因表达来增强植物抗旱性[11];柑橘(Citrus reticulata Blanco)CitERF13转录因子是PPH基因的激活子,加速果皮叶绿素降解,有助于柑橘果实品质的形成[12],且CitERF13可能通过多种途径参与光合作用的调节[13]。……

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