山海關楊PdERF-18轉錄因子的表達特征分析

王慶靈，劉文鑫，趙嘉平

（1.中國林業科學研究院林業新技術研究所林木遺傳育種國家重點開放試驗室，北京 100091；2.中國林業科學研究院熱帶林業實驗中心，廣西憑祥 532600；3.河北農業大學林學院，河北保定 071001）

山海關楊PdERF-18轉錄因子的表達特征分析

王慶靈1，2，劉文鑫3，趙嘉平1

（1.中國林業科學研究院林業新技術研究所林木遺傳育種國家重點開放試驗室，北京 100091；2.中國林業科學研究院熱帶林業實驗中心，廣西憑祥 532600；3.河北農業大學林學院，河北保定 071001）

對一個潰瘍病菌Botryosphaeriadothidea脅迫相關的山海關楊Populusdeltoides‘Shanghaiguan'乙烯反應因子（ethylene responsive factors，ERFs）基因——PdERF-18基因的系統發育、編碼產物結構以及多種脅迫下的表達模式進行了分析。結果表明：PdERF-18基因編碼產物屬于ERF轉錄因子家族B-6類群，具有植物ERF轉錄因子的典型結構，但它與轉錄調控功能密切相關的AP2/ERF結構域第19位氨基酸位點發生替換，推測PdERF-18基因可能具有不同于其他典型ERF轉錄因子的功能；實時定量分析表明：潰瘍病菌、根癌農桿菌Agrobacteriumtumefaciens（Rhizobiumradiobacter），脫水、機械脅迫、鹽脅迫和高溫處理、茉莉酸以及水楊酸處理均可誘導PdERF-18基因的上調表達。其中潰瘍病菌與茉莉酸處理以及根癌農桿菌與水楊酸處理下，楊樹PdERF-18基因分別具有相似的表達特征，顯示潰瘍病菌、根癌農桿菌侵染的信號轉導可能分別與茉莉酸/乙烯途徑、水楊酸信號傳導途徑有關。PdERF-18基因可以對多種非生物、生物脅迫產生響應，PdERF-18基因有可能作為一種新的遺傳資源而應用于楊樹抗性遺傳改良。圖4參30

林木育種學；山海關楊；乙烯反應因子；PdERF-18；水楊酸；茉莉酸；楊樹潰瘍病

AP2（APETALA2）/ERF（ethylene responsive factor，ERF）轉錄因子超家族是植物中重要的轉錄因子類型，其共同的結構特征是在DNA結合區包含1個或多個由約60～70個氨基酸組成的高度保守的AP2/ ERF結構域。根據結構域數目及其所結合的順式作用元件的差異，AP2/ERF轉錄因子超家族可分為：AP2，乙烯反應因子，干旱反應元件結合蛋白（dehydration responsive element binding protein，DREB）和RAV 4個轉錄因子家族。ERFs是植物中特有的轉錄因子家族，研究證實ERF轉錄因子參與調控包括植物生長、發育在內的多個生物學過程［1-3］。另外，通過AP2/ERF結構域和PR基因啟動子順式作用元件GCC-box（AGCCGCC）的結合，ERF基因參與植物對環境刺激，尤其是對病原菌脅迫的響應。為了發現AP2/ERF轉錄因子在林木抗非生物脅迫以及抗病性中的作用，近年來，一些研究者對多年生木本模式植物——楊樹Populusspp.的ERF和DREB轉錄因子進行了深入研究。Nanjo等［4］在脫水、高鹽、高溫、冷凍、脫落酸以及過氧化氫處理后的意大利楊Populusnigravar.italicaEST文庫鑒定到13個ERF/AP2轉錄因子，其中一些僅在特定的環境脅迫下特異表達。Zhuang等［5］對楊樹AP2/ERF轉錄因子超家族進行了全基因組分析，鑒別出了91個ERF轉錄因子以及77個DREB轉錄因子。Maki等［6］發現歐洲黑楊PopulusnigraERF基因——PncERF1基因在室溫生長的楊樹細胞內不表達，僅對低溫處理后產生響應表達。Li等［7］報道轉番茄SolanumlycopersicumERF轉錄因子的雜交楊Populusalba×Populusberolinensis獲得了對鹽脅迫的抗性，并且在200.0mmol·L-1氯化鈉下，轉基因楊的干物質總量、樹高，葉片中脯氨酸含量、鈉離子（Na+）含量均高于非轉基因楊。最近，應用數字基因表達方法（digital gene expression，DGE），Chen等［8］發現了2個鹽脅迫后下調表達的小黑楊Populussimonii×PopulusnigraAP2/ERF轉錄因子。此外，研究發現ERF轉錄因子也在楊樹頂芽的休眠誘導和維持過程中表達［9］。近來，作者在潰瘍病菌脅迫的多種楊樹雜交無性系中發現1個特定ERF轉錄因子基因（ERF-18基因）的上調表達，預期該基因可能與楊樹的抗逆反應相關。為深入揭示該基因的功能，本研究對中國優良楊樹鄉土樹種——山海關楊Populusdeltoides‘Shanghaiguan'ERF-18基因（PdERF-18基因）進行生物信息學分析，實時定量PCR（real-time qPCR）技術檢測其在不同環境脅迫下的表達模式，以期闡明該基因的功能和抗逆反應機制，并為楊樹抗逆遺傳育種提供實驗基礎。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

植物材料：1年生山海關楊P23植株（中國林業科學研究院林業研究所）。楊樹潰瘍病菌：葡萄座腔菌Botryosphaeriadothidea菌株CZ060（保存于中國林業科學研究院林業新技術研究所），馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA）培養基（含馬鈴薯浸粉20.0 g·L-1，葡萄糖20.0 g·L-1，瓊脂15.0 g·L-1），25℃下避光培養7 d。細菌病原：根癌農桿菌Agrobacteriumtumefaciens（Rhizobiumradiobacter）菌株GV3103，Luria-Bertani（LB）培養基（含胰蛋白胨10.0 g·L-1，酵母提取物5.0 g·L-1，氯化鈉10.0 g·L-1），37℃下避光培養48 h。

1.2 試驗方法

1.2.1 山海關楊PdERF-18基因的克隆從山海關楊枝干距地面20.0 cm起，以滅菌打孔器每隔15.0 cm在樹皮上打孔10個·枝條-1，深度至露出木質部，直徑為4.0 mm。將培養7 d的潰瘍病菌接種至接種孔，接種部位以保鮮膜密封保濕，室溫培養1，2，3，6，12，48，72 h后，刮取樹皮（去除接種部位的樹皮，芽點），液氮保存備用。以無菌PDA培養基接種楊樹作為對照。利用十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）法［10］提取潰瘍病菌侵染的山海關楊總核糖核酸（RNA），Promega公司DNase消化，ND-8000核酸定量儀（NanoDrop公司，美國）檢測RNA樣品純度，瓊脂糖凝膠電泳檢驗RNA樣品完整性。取2.0 μg總RNA樣品，以PrimeScriptⅡ第1鏈cDNA合成試劑盒（Takara公司，中國大連）進行反轉錄反應。以引物（forward引物5′-TTTATGTCGGCTGAGTTTGA-3′）和（reverse引物5′-GAG GGGTTTCTGTTGATGA-3′）在山海關楊P23植株中進行反轉錄-聚合酶鏈式反應（RT-PCR）擴增。PCR擴增體系包含1.0μL cDNA，200.0μmol·L-1dNTPs，0.2μmol·L-1PCR引物，16.67 nkatTaq酶；擴增程序：94℃預變性1min；94℃30 s，62℃30 s，72℃1 min，共35個循環；72℃延伸10min。擴增產物以Promega公司T-easy載體克隆到大腸埃希菌EscherichiacoliTOP10菌株，選擇陽性克隆進行序列測定。

1.2.2PdERF-18基因及其編碼產物的生物信息學分析測序結果與毛果楊ERF基因（http：//www.phytozome.net/poplar）進行比對分析，獲得山海關楊ERF-18（PdERF-18）基因的編碼序列（CDS），通過MEGA v5.0分析軟件［11］翻譯為氨基酸序列，應用在線分析平臺ExPASy（http：//web.expasy.org/compute_pi/）計算蛋白質分子量和預測編碼蛋白等電點。

1.2.3PdERF-18轉錄因子的系統發育分析依據ERF轉錄因子ERF/AP2結構域的氨基酸序列，參照Sakuma等［12］的AP2/ERF轉錄因子的分類方法，應用MEGA軟件［11］對PdERF-18基因進行系統發育分析。參比序列為12個擬南芥ArabidopsisthalianaERF轉錄因子序列。這些序列分屬6個ERF類群。多序列比對采用MUSCLE軟件［13］，系統發育分析方法為鄰位連接法（neighbor joining，NJ），Bootstrap 1 000次檢驗進化樹各分支的支持率。

1.2.4 不同環境條件下PdERF-18基因的表達分析①激素處理。分別以20.0μmol·L-1水楊酸溶液（salicylic acid，SA），10.0μmol·L-1茉莉酸溶液（jasmonic acid，JA）噴霧處理1年生山海關楊葉片，1，3，6，12 h后取葉片，液氮保存后備用。無菌水處理的植株作為對照。②非生物脅迫處理。1）脫水處理：山海關楊植株小心從培養容器中取出，水洗去掉泥土，吸干根部水分后置于定性濾紙上，25℃下放置1，2，3，6，12 h后取葉片。以無菌水噴灑并作保濕處理的植株作為對照。2）高溫處理：將山海關楊在42℃培養箱中培養1，2，3，6，12 h后取葉片備用。室溫培養的材料作為對照。3）鹽脅迫：以100.0mL濃度為2.3mol·L-1氯化鈉的水溶液澆注山海關楊根部，處理1，3，6，12 h后取葉片備用。4）葉片機械損傷：在山海關楊葉片上以直徑4.0 mm的打孔器打孔3個·處理-1，處理1，2，3，6，12，24，48 h后取葉片備用。③生物脅迫。1）楊樹潰瘍病菌侵染：接種方法同1.2.1。2）根癌農桿菌侵染：從山海關楊枝干距地面20.0 cm起，隔15.0 cm刺傷楊樹樹皮（在5.0 mm的范圍內刺傷5個點），共刺傷10個部位。以滅菌木簽蘸取培養72 h的根癌農桿菌菌落，接種于針刺點，接種完成后以保鮮膜封閉保濕，室溫下培養1，2，3，6，12，48，72 h后，刮取樹皮（去除接種部位的樹皮），液氮保存備用。以刺傷未接種的材料作為對照。以上試驗中，實驗材料、對照均為3株·處理-1。對以上處理進行總RNA提取，RNA提取方法同2.1.2。④生物及非生物脅迫下，PdERF-18基因的表達分析，采用Takara公司TAKARA SYBR Premix ExTaq（DRR041）（Perfect Real Time）試劑盒（Takara公司，中國大連）進行山海關楊ERF-18基因表達的熒光定量PCR檢測。RT-qPCR在ABIPrism 7500 HT序列檢測系統上（AB公司，美國）上完成，兩步法擴增。RT-qPCR檢測引物為5′-CTTCTGTTC TTGAACTTGAC-3′和5′-CAAAGGATCGGTCAT AA AAG-3′。反應過程如下：50°C 2 min，95°C 10 min，95°C 15 s，60 °C 1min，共40個循環；通過擴增曲線以及瓊脂糖凝膠電泳檢測擴增反應的特異性。采用生物學重復2次·樣品-1，采用技術重復6個·反應-1。相對基因表達量計算采用2-⊿⊿CT法［14］，以UBQ基因（forward引物5′-GTTGATTTTTGCTGGGAAGC-3′；reverse引物5′-GATCTTGGCCTTCACGTTGT-3′）作為內參基因。

2 結果與分析

2.1 山海關楊PdERF-18基因CDS序列克隆及序列分析

通過RT-PCR方法，在潰瘍病菌侵染的山海關楊中克隆到1個ERF轉錄因子基因（PdERF-18），測序結果顯示：該序列包含完整的CDS序列［美國生物技術信息中心（NCBI）序列登錄號：JX275831］，大小為936 bp，編碼312個氨基酸殘基。對比CDS序列和DNA測序結果，顯示PdERF-18基因不編碼內含子。

結構域分析顯示，PdERF-18基因編碼蛋白N端第89～137個氨基酸殘基區域為ERF轉錄因子所特有的AP2/ERF保守結構域。AP2/ERF結構域中，與ERF轉錄因子分類及功能密切相關的第14編碼、第19編碼位點分別為丙氨酸（Ala，A）和谷氨酸殘基（Glu，E）。另外，N端72～88位點包含有由堿性氨基酸殘基組成的ERF轉錄因子核定位信號KRRR。而在C端則存在由大量酸性氨基酸殘基組成的保守序列，這可能是ERF蛋白的轉錄激活域。該區域可能與脅迫條件下，下游基因表達的激活有關［12］。

ExPASy軟件分析表明PdERF-18基因編碼蛋白質的分子量（MW）為34 463.2 u，蛋白質表面具有較低電勢，其等電點（PI）為4.63。

在楊樹基因組數據庫進行的Blast分析結果顯示：PdERF-18基因與毛果楊ERF轉錄因子基因（POPTR_0008s11900.1和POPTR_0010s13540.1）高度同源。PdERF-18和POPTR_0008s11900.1的遺傳距離最小，僅為0.013，在312個氨基酸位點中，僅有6個氨基酸殘基發生了替換。POPTR_0008s11900.1基因同樣不包含內含子。因此，我們推測PdERF-18是POPTR_0008s11900.1的直系同源基因。

以AP2/ERF結構域完成的系統發育分析顯示，山海關楊PdERF-18，POPTR_0008s11900.1和POPTR_0010s13540.1均屬于ERF轉錄因子B-6類群（圖1）。

圖1 山海關楊PdERF-18基因編碼蛋白AP2/ERF結構域的系統發育分析Figure 1 Phylogenetic analysis of ERF transcriptal factor based on the amino acid sequences of AP2/ERF domain

2.2 激素處理下PdERF-18基因的表達特征

實驗結果表明：水楊酸和茉莉酸處理均能誘導山海關楊葉部PdERF-18基因表達上調（圖2）。水楊酸處理后1～3 h，PdERF-18基因表達水平不變；處理后6 h，PdERF-18基因表達水平為對照的2.60倍；而在處理后12 h，PdERF-18基因表達水平為對照的4.92倍（圖2A）。在茉莉酸處理中，PdERF-18基因表達在3 h時達到峰值，其相對表達量是對照的5.48倍，隨后基因表達水平逐漸下降；處理后12 h，PdERF-18基因的表達量僅為對照的12%（圖2B）。結果顯示：PdERF-18基因對于水楊酸和茉莉酸的反應模式并不完全相同。在處理后1～12 h，茉莉酸誘導PdERF-18基因迅速到達表達高峰，隨后表達下降，甚至出現抑制表達；而水楊酸誘導的基因表達水平則在不斷增加。

2.3 非生物脅迫下PdERF-18基因的表達特征

脫水、高溫、鹽脅迫甚至機械創傷均可誘導山海關楊葉部PdERF-18基因的特異性表達。如圖3所示，在這4種不同的環境脅迫下，處理初期（1～2 h）PdERF-18基因基因表達水平不變或略有下降；處理后3～6 h，各處理樣品中PdERF-18基因的表達均大幅度上升。如，脫水、鹽脅迫和機械創傷6 h后，PdERF-18基因表達均達到最高峰，其相對表達量分別為對照的15.90，9.18和8.72倍；而高溫處理3 h時PdERF-18基因表達達到最高峰，其表達水平為對照的8.91倍，高溫處理6 h時，PdERF-18基因表達水平為對照的3.04倍。非生物脅迫處理6 h后，脫水和高溫處理樣品中PdERF-18基因幾乎不表達（相對表達量小于對照樣品10%），鹽脅迫和機械創傷樣品中基因表達則和對照表達水平相近；對于機械創傷樣品，在處理后48 h，仍能檢測到一定的基因表達。

圖2 激素處理下山海關楊葉部PdERF-18基因的表達模式Figure 2 Epression patternsof PdERF-18 gene induced by two phytohormones in Populus deltoids leaves

圖3 非生物脅迫下山海關楊葉部PdERF-18基因的表達模式Figure 3 Expression patternsof PdERF-18 gene responsive to abiotic stresses in Populus deltoids leaves

2.4 真菌及細菌脅迫下PdERF-18基因的表達特征

研究結果表明：葡萄座腔菌和根癌農桿菌處理均能誘導山海關楊PdERF-18基因的上調表達。在處理后1～48 h，葡萄座腔菌侵染樣品的PdERF-18基因表達水平呈現近似正態曲線分布，處理后6 h，基因表達達到頂峰，其表達水平為對照的5.12倍（圖4A）。在本研究1～48 h的7個檢測點，根癌農桿菌侵染樣品中的PdERF-18基因表達水平均大于對照樣品；在3～48 h的時間范圍內，PdERF-18基因表達水平增加1.50倍以上，最高達到對照的3.14倍（圖4B）。

3 結論與討論

3.1 PdERF-18轉錄因子的結構特征

AP2/ERF結構域，尤其是AP2/ERF結構域的第14和第19位氨基酸殘基對AP2/ERF轉錄因子的分類以及功能具有決定性的影響。DREB轉錄因子的典型特征是AP2/ERF結構域中第14位纈氨酸（V14）和第19位谷氨酸（E19）殘基的存在。這2個位點的氨基酸殘基替換（纈氨酸替換為丙氨酸，或者谷氨酸替換為天冬氨酸）均顯著降低了突變型的DREB分子與DRE作用元件（TACCGACAT）的結合能力［12］，并最終影響下游基因的誘導表達。而植物ERF轉錄因子的典型特征則是第14位丙氨酸（A14）和第19位天冬氨酸（D19）的存在［12］。例如在全部176個毛果楊PopulustrichocaroaERF轉錄因子（植物轉錄因子數據庫PlantTFDB v2.0，http：//planttfdb.cbi.pku.edu.cn）中，有173個ERF具有以上特征。然而，本研究發現，PdERF-18基因、楊樹POPTR_0008s11900.1和POPTR_0010s13540.1基因編碼產物的AP2/ERF結構域的第14位丙氨酸保守存在，第19位天冬氨酸則被酸性更強的谷氨酸（E19）所替換。顯而易見，這種替換會導致蛋白質分子表面電勢的變化，并可能會影響ERF分子與其順式作用因子的結合能力。因此，我們推測PdERF-18轉錄因子可能具有與其他典型ERF轉錄因子不同的特點；或者由于第19位氨基酸殘基的替換，PdERF-18轉錄因子具有結合其他順式作用因子的能力。

3.2 ERF基因表達檢測的最佳時間

植物主要通過誘導型基因的表達而對各種環境脅迫發生響應，而等植物誘導型基因（如PR蛋白基因、NBS-LRR蛋白基因等）的表達則受到特定轉錄因子在轉錄水平上的調控［15］。鑒于ERF轉錄因子在植物抗病、抗逆反應以及生理代謝中的重要作用，ERF轉錄因子基因的分離與功能研究成為了植物學研究的熱點之一。McGrath等［16］提出了有效分離克隆ERF基因2步法策略：即首先鑒定出在病原誘導早期表達增強的轉錄因子基因，然后對候選的轉錄因子基因進行轉基因、功能鑒定。考慮到脅迫處理后，ERF基因可能具有的動態表達特征，處理樣品的采集時間對于轉錄因子的初步篩選具有非常重要的影響。

圖4 真菌及細菌病原脅迫下山海關楊枝干部位PdERF-18基因的表達模式Figure 4 Expression patternsofPdERF-18 gene responsive to fungaland bacterialpathogen inoculation in the stem bark ofPopulusdeltoids

研究表明：尖鐮孢菌Fusariumoxysporum接種6 h的樣品適宜于擬南芥ERF基因的初篩［16］，而高溫、低溫、脫落酸、萘乙酸、吲哚乙酸和赤霉素處理后，毛白楊DREB轉錄因子基因的最高表達出現在處理后6 h，干旱和鹽脅迫下最高表達出現在處理后5 h和24 h［17］。而本研究結果顯示：除根癌農桿菌外，其他7種生物或非生物脅迫均能誘導PdERF-18基因在處理后6 h高量表達，并且其表達水平均為對照的2.00倍以上。基于以上的結果，我們認為應用兩步法分離克隆ERF基因時，脅迫處理后6 h是樣品采集的適宜時間。

3.3 不同生物脅迫下山海關楊PdERF-18基因表達模式的差異揭示了生物脅迫類型與激素信號轉導途徑之間的聯系

植物抗病反應過程中，病菌侵染信號的傳遞主要通過水楊酸（SA）信號傳導途徑和茉莉酸（JA）/乙烯（ET）途徑完成。在擬南芥Arabidopsisthaliana中，2個信號轉導途徑參與對不同類型病原菌的反應。SA途徑主要在活體營養型病原菌的“Gene-for-Gene”抗性和系統抗性中發揮相關作用［18］。JA/ET途徑主要參與寄主多基因控制的對腐生型真菌、土傳真菌、卵菌等的抗性反應［19-21］。楊樹中，JA/ET途徑與機械損傷反應、黑斑病菌Marssoninabrunneaf.sp.multigermtubi侵染有關，在誘導楊樹間接、直接防御能力的過程中起著關鍵作用［22-24］。

楊樹潰瘍病是由葡萄座腔菌引起的中國北方地區主要林木病害，其病原為典型的弱寄生性真菌，同時具有一定內生性。那么，楊樹通過哪種信號轉導途徑對葡萄座腔菌侵染產生抗性反應呢？本研究中，病原菌接種以及激素處理后ERF基因的表達模式為我們了解楊樹病害發生過程中的激素信號轉導提供了新的視角。如圖2B和圖4A所示：潰瘍病菌侵染和茉莉酸處理后，PdERF-18轉錄因子表達的變化趨勢具有一致性，即在處理后基因表達水平逐漸上升，處理后3 h或6 h表達量最高，隨后表達水平逐漸降低，甚至達到對照水平之下。據此，我們推測山海關楊對于潰瘍病菌侵染和茉莉酸具有較為相近的應激反應，而楊樹潰瘍病發生中的信號轉導可能與JA/ET途徑途徑有較大相關性。

根癌農桿菌不僅是重要植物遺傳轉化載體，也是常見的土傳細菌性病原，可以引起包括楊樹、桃樹Prunuspresica等在內的許多植物的根莖部腫瘤。研究證明：植物根癌病的發生是根癌農桿菌攜帶的毒性基因與植物的抗性基因之間親和性互作的結果［25-28］。本研究結果顯示：水楊酸處理和根癌農桿菌侵染后山海關楊PdERF-18基因的表達也表現出較為一致的變化趨勢。因此，水楊酸信號傳導通路可能在楊樹根癌病的信號傳遞過程中起著重要作用。然而，由于實驗設計的原因，我們僅僅檢測了水楊酸處理后0～12 hPdERF-18基因的表達，12 h之后水楊酸是否保持持續上調表達的趨勢，還需要在今后的研究中進行深入的分析。

另外，很多ERF轉錄因子是水楊酸、茉莉酸和乙烯信號轉導途徑交叉處的重要成分，居于植物基因調控網絡的節點位置［29-30］。本研究結果顯示：PdERF-18基因的表達不僅與多種生物及非生物環境脅迫相關，也與水楊酸和茉莉酸激素信號相關，因此，我們推測PdERF-18也可能處于楊樹基因調控網絡的節點位置。通過該基因的表達，楊樹對機械損傷、低溫、脫水、鹽脅迫以及潰瘍病菌和根癌農桿菌侵染產生響應。對山海關楊PdERF-18基因表達及功能的研究，可以深化對楊樹抗逆境脅迫能力的認識，并為楊樹抗逆遺傳轉化提供新的基因資源。

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Expression patterns for a PdERF-18 response to different stresses in Populus deltoides‘Shanhaiguan'

WANG Qingling1，2，LIUWenxin3，ZHAO Jiaping1
（1.State Key Laboratory of Tree Genetics and Breeding，Institute of New Forestry Technology，Chinese Academy of Forestry，Beijing 100091，China；2.Experimental Center of Tropical Forestry，Chinese Academy of Forestry，Pingxiang 532600，Guangxi，China；3.College of Forestry，Agricultural University of Hebei，Baoding 071001，Hebei，China）

Ethylene responsive factors（ERFs），one kind of APETALA2（AP2）/ERF transcriptional factor that responds to environmental stimuli，especially to pathogen attacks，play an important role in plant-pathogen interactions.Recently，we noticed that oneERF-18 gene involved in the pathogenesis processes of the poplar stem canker disease of some poplar hybrid clones.However，the expression patterns of this gene response to other environmental stimuli are unclear.In this study，the phylogenesis，structure，and expression patterns of onePopulusdeltoidesERF gene（PdERF-18）were reported.Treatments including salicylic acid and jasmonic acid（JA）induction，BotryosphaeriadothideaandAgrobacteriumtumefaciens（Rhizobiumradiobacter）inoculation，mechanical stress，high temperature，salt stress，and dehydration stresswere tested with real-time reverse transcription polymerase chain reaction（RT-qPCR）.Results revealed aPdERF-18 coding for a B-6member in the ERF family B.The 14th alanine and 19th aspartate residues in the AP2/ERF domain，typically characteris-tic of plant ERFs，were altered with an aspartate site substituted by a glutamate（an amino acid residue with stronger electronegativity than aspartate）in the coding product for thePdERF-18 gene implying thatPdERF-18 mighthave some additional functions besides its resistance to a pathogen.RT-qPCR data of the diverse stresses revealed up-regulated expressed patterns inP.deltoides.Also，similar expression pattern responses for bothB. dothideaand JA aswell as responses toA.tumefaciensand salicylic acid were found.Thus，itwas inferred that the JA/ethylene（ET）transduction pathway regulated gene expression in poplar canker pathogen attacks，but the SA pathway was involved in the responsiveness to poplar crown gall disease；therefore，itwas deduced thatPdERF-18 was amulti-functional transcriptional factor involved in many biotic and abiotic stresses.［Ch，4 fig. 30 ref.］

forest tree breeding；Populusdeltoides；ethylene responsive factors；PdERF-18；salicylic acid；jasmonic acid；poplar canker disease

S722.3

A

2095-0756（2014）05-0716-08

2013-11-07；

2014-04-17

中央級公益性科研院所基本科研業務專項資金項目（CAFINT2013C15）；國家科技基礎性工作專項（2009FY210100）

王慶靈，從事林木病理學研究。E-mail：wql20062007@qq.com。通信作者：趙嘉平，副研究員，博士，從事分子植物病理學和植物逆境生理學等研究。E-mail：zhaojiaping@caf.ac.cn