閩楠bZIP基因家族的鑒定與表達(dá)分析

萬露露, 王中煊, 沈 軍, 曹澤宇, 陳世品, 蘇小青

(1.福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院;2.福建農(nóng)林大學(xué)蘭科植物保護(hù)與利用國家林業(yè)和草原局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 3.福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院,福建 福州 350002)

轉(zhuǎn)錄因子一般由4個區(qū)域,包括DNA結(jié)合基序、轉(zhuǎn)錄激活基序、核定位信號和寡聚化位點(diǎn),共同調(diào)節(jié)各種生物學(xué)過程。根據(jù)蛋白序列保守結(jié)構(gòu)域的不同,可以分為不同的轉(zhuǎn)錄因子家族[1]。堿性亮氨酸拉鏈(basic leucine zipper,bZIP)轉(zhuǎn)錄因子是真核生物中存在的成員最多、最保守的基因家族之一。bZIP蛋白的保守結(jié)構(gòu)域由堿性氨基酸區(qū)域(basic amino acid region,BR)和亮氨酸拉鏈區(qū)(leucine zipper area,LZ)組成。堿性氨基酸區(qū)域(N-X7-R/K-X9)位于C端,是嚴(yán)格保守的基本DNA結(jié)合區(qū),與DNA啟動子區(qū)域內(nèi)特定的序列結(jié)合;亮氨酸拉鏈區(qū)(L-X6-L-X6-L)位于N端,是由亮氨酸或異亮氨酸、纈氨酸組成的七肽重復(fù)序列,形成同源二聚體。植物的bZIP蛋白與ACGT核心順式作用元件如ABRE、G-box、C-box、a-box、AACGTT、GCN4基序的DNA序列結(jié)合,調(diào)節(jié)下游基因的表達(dá),從而參與包括鹽、干旱、水澇等多種非生物脅迫響應(yīng)過程[2]。目前,已有許多真核生物的bZIP基因家族在全基因組范圍內(nèi)被成功鑒定,在擬南芥(Arabidopsisthaliana)、番茄(Solanumlycopersicum)、水稻(Oryzasativa)、葡萄(Vitisvinifera)、大豆(Glycinemax)中分別發(fā)現(xiàn)75、69、89、55、131個bZIP家族成員[1]。研究表明,該轉(zhuǎn)錄因子廣泛參與非生物脅迫響應(yīng)。例如,在鹽脅迫下,擬南芥AtbZIP17能直接或間接調(diào)控鹽脅迫應(yīng)答基因,從而參與鹽信號反應(yīng)[3]。在干旱脅迫下,水稻OsbZIP12和OsbZIP46受脫落酸(abscisic acid,ABA)信號強(qiáng)誘導(dǎo)[4]。而番茄bZIP中的轉(zhuǎn)錄因子SIAREB既參與干旱反應(yīng),又對鹽脅迫反應(yīng)起作用[1]。在冷脅迫下,水稻OsbZIP52在冷反應(yīng)中表達(dá)量降低,起到了負(fù)調(diào)控作用;大豆GmbZIP1在寒冷、干旱和鹽脅迫下,表達(dá)量增高,使得植物的耐受性增強(qiáng)[5]。……