李春,王永,李义,2,丁静*

(1.南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/园艺学院,江苏 南京 210095; 2.康涅狄格大学植物科学与景观建筑系,斯托尔斯 美国 CT06269)

HD-Zip(homeodomain-leucine Zipper)家族蛋白是植物特有的一类转录因子,其序列以含有1段高度保守的homeodomain(HD)结构域和1个与HD相关的亮氨酸拉链(homeobox-associated leucine Zipper,HALZ)结构域为特征[1-6]。HD-Zip家族分为4个亚家族(HD-ZipⅠ—Ⅳ)[5]。研究表明,HD-ZipⅠ亚家族基因参与光信号转导、生物胁迫以及应答激素信号转导等生物过程[5-13]。例如,拟南芥HD-ZipⅠ亚家族基因ATHB6、ATHB7和ATHB12的表达受干旱胁迫和脱落酸(ABA)的诱导[8];ATHB16、ATHB52和ATHB53参与对光信号的感知[7,9]。番茄HD-ZipⅠ亚家族基因LeHB-1不仅参与花器官的形成,还能结合ACC氧化酶LeACO1启动子来调控番茄果实的成熟[11]。另外,在拟南芥中过表达向日葵HD-ZipⅠ亚家族基因HaHB4,出现植株矮化、花序紧凑等表型变化,且植株对干旱胁迫和盐胁迫的抗性明显增加[13]。综上,HD-ZipⅠ亚家族基因不仅参与植物生殖器官的形成和果实成熟进程,还对植物抗逆等有着重要意义。

叶片衰老过程中,叶绿素含量下降,蛋白质、脂质、核酸的降解加速以及细胞膜通透性增大等[14]。植物激素调控叶片衰老,ABA和水杨酸(SA)能诱导植物叶片快速衰老[15];而6-苄氨基嘌呤(6-BA)能延缓叶片衰老,可用于植物保鲜[16]。转录因子在叶片衰老过程中发挥着重要作用,例如,20%以上的拟南芥NAC家族成员参与调控这一进程;WRKY45、WRKY53、WRKY57等WRKY家族基因通过介导激素信号途径影响叶片衰老[14,17]。HD-ZipⅠ亚家族基因也参与调控叶片衰老,例如在水稻中,过表达HD-ZipⅠ亚家族基因OsHOX4能明显延缓叶片衰老[12]。而拟南芥中过表达的向日葵HD-ZipⅠ亚家族基因HaHB4,能够通过乙烯介导的途径延缓叶片衰老[13,18]。……