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植物转录因子HD-Zip基因家族参与逆境胁迫的研究进展

2021-02-16罗少唐翠明戴凡炜王振江冀宪领吴福安罗国庆

南方农业·中旬 2021年12期

罗少 唐翠明 戴凡炜 王振江 冀宪领 吴福安 罗国庆

摘 要 HD-Zip基因家族是近年来发现的一类在植物的生长发育过程中起到重要调节作用的转录因子,该基因家族是植物中特有的。所有HD-Zip转录因子都包含同源异型盒和亮氨酸拉链2个结构域,根据基因结构和功能可分为4个亚家族。该家族基因具有多种生物学功能。基于此,结合HD-Zip转录因子的结构和亚家族分类,综述近年来HD-Zip转录因子参与植物逆境胁迫响应的相关研究进展。

关键词 HD-Zip;转录因子;逆境胁迫;抗旱;抗盐;抗低温

中图分类号:Q945.78 文献标志码:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.35.058

植物为适应生长过程中不同类型的生物胁迫和非生物胁迫产生系列的分子响应机制,转录因子的调控在胁迫响应中起重要作用。HD-Zip转录因子是植物所特有的,在植物抵御环境胁迫中扮演重要角色。汇总HD-Zip转录因子参与植物抗旱、抗盐、抗低温等植物逆境胁迫的研究进展。

1 转录因子HD-Zip的结构

HD-Zip转录因子包含高度保守的同源异型结构域(Homeodomain,HD)和亮氨酸拉链结构域(Leucine zipper,LZ)[1],如图1所示。HD结构域包含3个α螺旋结构,决定了DNA识别特异性的差异[2]。LZ结构域是由多个亮氨酸残基特异多肽链形成的稳定的拉链状疏水结构域。HD-Zip蛋白质以二聚体形式与DNA结合,LZ结构域起二聚化作用,对有效识别DNA至关重要,LZ缺失,会导致蛋白质丧失结合能力。HD-Zip转录因子存在于植物的各个组织中,参与植物各阶段的生长发育和环境胁迫的响应。

2 转录因子HD-Zip的分类

根据DNA结合特异性、基序类型和生理功能等一系列特征,HD-Zip蛋白可被分为HD-Zip Ⅰ、HD-Zip Ⅱ、HD-Zip Ⅲ和HD-Zip Ⅳ4个亚类。……

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