HD-ZIP 转录因子响应病菌与非生物胁迫研究进展
2021-04-19刘娇,帅鹏
刘 娇,帅 鹏
(福建农林大学林学院,福建 福州 350002)
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生物胁迫和非生物胁迫经常出现在植物生长周期中的不同阶段。生物胁迫包括病菌侵害、虫害、杂草危害等,非生物胁迫包括干旱、寒冷、高盐、光照、ABA、机械损伤等因素。植物接受和识别逆境信号后该信号就在细胞之间和整株植物中传递,进而导致植物细胞水平上的基因表达发生变化,影响到整株植物的代谢和发育。植物存在多种感知外部刺激的机制,并且形成了复杂的应激防御体系来应对生物胁迫和非生物胁迫[1]。
HD-ZIP 转录因子在调控这一系列应激反应中发挥了至关重要的作用,是植物王国中特有的一类转录因子,它参与调控了植物生长发育的各个阶段以及对逆境胁迫的应答机制。HD-ZIP 转录因子由60 个氨基酸组成的高度保守的结构域(HD)和紧接其羟基末端的亮氨酸拉链(LZ)元件组合而成[2]。该蛋白行使功能是通过两个结构域的紧密结合共同发挥作用,这是与DNA 结合的先决条件[3]。HD 作为与DNA的结合位点负责与靶DNA 特异结合,LZ 介导功能性蛋白二聚体的形成[3,4]。许多HD-ZIP 蛋白对DNA作为单体具有很弱的亲和力,因此需要二聚化以提高DNA 结合效率。HD-ZIP 基因家族关于胁迫响应机制在多种植物中已被广泛研究。近年来,双子叶和单子叶植物逆境胁迫研究成果越来越多,比如黄瓜(Cucumis sativusL.)[5]、茶树(Camellia sinensis)[6,7]、芝麻(Sesamum indicum L.)[8], 辣椒(Capsicum annuumL.)[9]、麻风树(Jatropha curcasL.)[10]、桉树(Eucalyptus robusta Smith)[11]、黑麦草(Lolium perenneL.)[12]、木薯(Manihot esculenta Crantz)[13]、鹰嘴豆(Cicer arietinum)[14]等植物。本文主要总结归纳了HD-ZIP 转录因子不同植物中应对生物和非生物胁迫,基因的表达模式差异以及复杂的逆境胁迫调控机制。……
