小黑杨HD-Zip转录因子PsnHB63基因克隆及表达分析
2021-03-02韩连斌姜廷波周博如
韩连斌 国 庆 赵 凯 姜廷波 周博如 李 莉
(东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室,哈尔滨 150040)
转录因子(Transcription factor)也称反式作用因子,是具有已知DNA 结合域结构特征的蛋白质分子[1]。同源异型域-亮氨酸拉链蛋白(HD-Zip)属于同源异型盒(homeobox,HB)蛋白家族,包含高度保守的同源异型域(HD)和与其末端紧密相连的亮氨酸拉链域(LZ)[2~3]。HD 区是由3 个α 螺旋组成的三维空间结构;LZ 区一般是由5~6 个亮氨酸(Leu)残基组成[4]。HD-Zip 转录因子存在同源或异源二聚体,能与DNA相结合,从而控制基因的表达。因此,同源异型域和亮氨酸拉链结构域的空间排列对于HD-Zip 转录因子特异性结合DNA序列起到了很关键的作用[5]。根据基因序列的保守性及结构特点,HD-Zip 家族可被分为4 个亚族,HD-Zip Ⅰ-Ⅳ6]:其中,HD-Zip Ⅰ亚族只包含HD 和LZ 结构域,主要参与植物对逆境胁迫的应答反应[7~8]、植物光信号转导[9]、叶片和种子的发育调节[10~11]等过程;HD-Zip Ⅱ亚族另有N 端保守区域(N-term)和CPSCE 保守结构域[12],在避荫反应[13]、介导植物对光质改变时的应答[14]和响应非生物胁迫[15]等过程中发挥着重要作用;HD-Zip Ⅲ亚族比HD-Zip Ⅰ亚族多了START、SAD 和MEKHLA 结构域[16],具有抑制转录的作用,主要参与植物分生组织的形成[17]、植物胚胎发育[18]和植物维管发育[19]等;HD-Zip Ⅳ亚族与HD-Zip Ⅲ亚族类似,但是没有MEKHLA 结构域[20],主要参与植物表皮细胞的发育[21]、植物物质积累及运输[22]以及在植物抵抗生物胁迫和非生物胁迫过程中起重要作用[23]。目前,许多植物都已经对HD-Zip 蛋白的的基因功能进行了分析和研究,如拟南芥[24]、玉米[25]、水稻[26]、黄瓜[27]、大豆[28]、龙眼[29]等。拟南芥HD-ZipⅠ亚族中参与非生物胁迫的基因有ATHB1、ATHB5、ATHB6、ATHB7和ATHB12[30]。……
