苧麻CCCH基因家族生物信息學(xué)及表達(dá)譜分析

關(guān)鍵詞：苧麻;CCCH;基因家族;表達(dá)模式

鋅指蛋白（Zinc-fingerprotein）是一類具有序列特異性的轉(zhuǎn)錄因子，通常含有不同數(shù)目的半胱氨酸（Cys）和組氨酸（His）殘基，因其可以結(jié)合Zn2+ 來穩(wěn)定一種很短的，可自我折疊形成“手指”結(jié)構(gòu)的一類蛋白質(zhì)而得名[1]。鋅指結(jié)構(gòu)CCCH 基因作為各種生物體中廣泛存在的調(diào)節(jié)因子，通過與DNA、RNA 或蛋白質(zhì)相互作用，在植物發(fā)育和應(yīng)激反應(yīng)中發(fā)揮作用[2]。鋅指蛋白根據(jù)保守的Cys和His殘基的數(shù)量和位置，可分為C2H2、C8、C6、C3HC4、C2HC5、C4、C4HC3和CCCH。CCCH 鋅指蛋白一般含有1個(gè)或多個(gè)鋅指基序，3個(gè)Cys和1個(gè)His殘基是該基序最重要的組成部分。CCCH 基序的共有序列可定義為C-X4-15-C-X4-6C-X3-4-H（其中X代表任意氨基酸，數(shù)字表示氨基酸的數(shù)目，C代表Cys，H 代表His）[3]。

鋅指蛋白在植物不同的發(fā)育階段、不同的組織具有多種不同的功能。CCCH 鋅指蛋白可參與植物的發(fā)育、適應(yīng)、激素調(diào)節(jié)以及生理逆境相關(guān)過程的調(diào)控，尤其是對(duì)生物和非生物脅迫的響應(yīng)[4]。目前，CCCH基因家族在擬南芥、大豆、水稻、小麥、矮牽牛和棉花等多種植物中有詳細(xì)的報(bào)道[5-8]。ABA 和鹽脅迫可以透過誘導(dǎo)擬南芥CCCH 鋅指蛋白AtTZF1，At-TZF2 和AtTZF3 的表達(dá)來增強(qiáng)植株對(duì)干旱、氧和鹽脅迫的耐受性[9]。煙草CCCH 類鋅指蛋白家族基因可以響應(yīng)干旱和激素脅迫，NtC3H-39 基因?qū)Ω珊岛图に孛{迫應(yīng)答顯著[10]。小麥TaZFP5 基因可能參與了種子萌發(fā)過程中對(duì)高鹽、干旱和高溫脅迫的應(yīng)答[11]。芝麻SiC3H1 基因也參與了芝麻對(duì)滲透、高鹽、低溫、高溫和淹水5種逆境脅迫的響應(yīng)[12]。大豆串聯(lián)CCCH 鋅指蛋白GmZF351 基因受組蛋白去甲基化酶GmJMJ30-1和GmJMJ30-2調(diào)控，當(dāng)大豆遭遇環(huán)境脅迫時(shí)，GmZF351基因在根和葉中被“打開”，參與耐逆應(yīng)答，提高大豆抗逆能力[13]。

苧麻（Boehmerianivea L.）是蕁麻科苧麻屬多年生韌皮纖維植物，在中國、印度、東南亞、環(huán)太平洋地區(qū)廣泛種植[14]。苧麻因其生物量高、生長速度快、非糧經(jīng)濟(jì)作物的地位，被認(rèn)為是我國南方鎘污染土壤植物修復(fù)的潛在資源[15]。CCCH 基因家族受鎘脅迫的相關(guān)報(bào)道較少，苧麻CCCH 基因家族鎘脅迫領(lǐng)域的研究更是罕見。苧麻雖然是一種耐鎘且高富集鎘的植物，但鎘脅迫苧麻分子調(diào)控機(jī)理方面的研究還不全面。因此，基于基因組數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，我們對(duì)CCCH 基因家族進(jìn)行了全面的生物信息學(xué)分析，這將有助于進(jìn)一步研究CCCH 家族成員調(diào)控鎘脅迫的機(jī)制，為理解CCCH 家族的分子機(jī)制及該家族在逆境脅迫和調(diào)控鎘富集能力方面有重要意義。

1 材料與方法

1.1 苧麻CCCH 基因家族的提取與鑒定

為識(shí)別苧麻基因組的BniCCCH 基因，在植物轉(zhuǎn)錄因子數(shù)據(jù)庫TFDB（http：//planttfdb.gao-lab.org/family.php？ fam=CCCH）網(wǎng)站上下載了全部擬南芥、水稻和棉花的CCCH 基因的氨基酸序列，并以之為模板，利用blastp搜索苧麻的全基因組數(shù)據(jù)庫（PRJNA663425），設(shè)定e-value值為1e-20。將得到的苧麻BniCCCH 候選基因提交到pfam 數(shù)據(jù)庫及NCBI的保守域數(shù)據(jù)庫（CDD）用于確定每條序列是否包含保守結(jié)構(gòu)域。

1.2 苧麻CCCH 基因家族基本理化性質(zhì)分析

對(duì)預(yù)測的BniCCCH 基因序列進(jìn)行基本理化性質(zhì)預(yù)測分析。所有預(yù)測基因長度，編碼序列和預(yù)測長度的蛋白質(zhì)計(jì)算在NCBI數(shù)據(jù)庫（http：//www.ncbi.hlm.nih.gov）完成。蛋白質(zhì)理論分子量和理論等電點(diǎn)（PI）通過計(jì)算PI/MW 進(jìn)行預(yù)測（http：//au.expasy.org/tools）。通過http：//www.psort.org/網(wǎng)站鑒定CCCH 蛋白質(zhì)完整氨基酸序列中的亞細(xì)胞位置。

1.3 苧麻CCCH 基因家族系統(tǒng)發(fā)育分析

苧麻的所有CCCH 蛋白質(zhì)序列以及擬南芥的CCCH 蛋白質(zhì)序列均通過MEGA7.0軟件的CluatalW功能進(jìn)行多序列比對(duì)。系統(tǒng)進(jìn)化樹采用IQtree軟件計(jì)算，使用最大似然法（ML）方法生成，有10000個(gè)引導(dǎo)復(fù)制。Figtree軟件用于繪制苧麻和擬南芥基因組中CCCH 蛋白的系統(tǒng)發(fā)育樹及美化。

1.4 苧麻CCCH 基因家族的基因結(jié)構(gòu)和保守結(jié)構(gòu)域分析

將預(yù)測的CCCH 基因的氨基酸序列提交到MEME網(wǎng)站進(jìn)行保守氨基酸序列分析，設(shè)定motifs數(shù)為10，其他參數(shù)使用默認(rèn)參數(shù)，輸出結(jié)果使用TBtools繪圖。獲取苧麻CCCH 基因的全長DNA序列和cDNA 序列，以及基因組注釋文件GFF3文件，利用GSDS分析和展示內(nèi)含子和外顯子的位置。

1.5 苧麻CCCH 基因家族染色體定位分析

在苧麻基因組數(shù)據(jù)庫中搜索全部苧麻CCCH家族基因的起始位點(diǎn)和終止位點(diǎn)，利用MapChart軟件根據(jù)基因在染色體上的相對(duì)位置來完成這些基因的染色體定位。

1.6 苧麻CCCH 基因家族內(nèi)部共線性分析

將苧麻基因組上的全部基因的氨基酸序列建立blastp（蛋白質(zhì)比對(duì)）數(shù)據(jù)庫，然后利用blast程序進(jìn)行自比對(duì)，設(shè)定e值為le-10，每個(gè)基因5個(gè)比對(duì)結(jié)果，找尋基因組內(nèi)最相似的序列。然后將比對(duì)結(jié)果利用MXScanX軟件進(jìn)行苧麻的染色體共線性分析。

1.7 苧麻CCCH基因家族啟動(dòng)子順式作用元件預(yù)測

將苧麻CCCH 轉(zhuǎn)錄因子上游2000bp的基因序列提交到PlantCARE 網(wǎng)站（http：//bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/html/）進(jìn)行啟動(dòng)子順式作用元件預(yù)測，最后結(jié)果用TBtools軟件進(jìn)行可視化。

1.8 苧麻CCCH 基因表達(dá)模式分析

本研究以“湘苧三號(hào)”為材料，采用盆栽栽培技術(shù)，以添加25mg·L-1鎘為脅迫條件。在頭麻時(shí)期葉面噴施50mg·mL-1乙烯利（ethephon，ETH）、0.2%磷酸二氫鉀（KH2PO4）及50mg·mL-1乙烯利和0.2%磷酸二氫鉀復(fù)配液（ETH+KH2PO4），以水（H2O）做對(duì)照（CK），藥劑噴施48小時(shí)后取苧麻幼嫩葉片進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序，進(jìn)行差異基因表達(dá)分析。采用FPKM 值表示BniCCCH 的表達(dá)水平。所有FPKM 值均使用log2（FPKM+1）進(jìn)行歸一化，并將所得數(shù)據(jù)用于使用TBtools構(gòu)建熱圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 苧麻CCCH 基因鑒定與基本理化性質(zhì)分析

從苧麻基因組中鑒定了59個(gè)CCCH 基因，并獲得了這些基因的DNA 序列、CDS序列和氨基酸序列。將苧麻CCCH 基因根據(jù)與擬南芥的同源關(guān)系和在苧麻染色體上的相對(duì)位置信息以及利用BlastP比對(duì)到SwissProt數(shù)據(jù)庫的結(jié)果進(jìn)行了重新命名，后續(xù)對(duì)這些基因進(jìn)行了序列分析（表1）。苧麻CCCH 基因家族成員的理化性質(zhì)差異很大，氨基酸組成和氨基酸的數(shù)量顯著不同，其家族成員作用位點(diǎn)或功能靶基因有較大差異。苧麻CCCH 基因家族成員的ORF長度范圍為654～12978bp。所有苧麻CCCH 成員的蛋白質(zhì)包含217～4325個(gè)氨基酸。分子量大小范圍從22.56kD到475.59kD，18.64%的苧麻CCCH 基因分子量大于100kD，等電點(diǎn)分析表明59.32%的CCCH 蛋白質(zhì)為堿性蛋白，40.68%為酸性蛋白。苧麻CCCH motif數(shù)量最多5個(gè)，最少為0個(gè)，有69.49%的基因含有1個(gè)motif（26個(gè)）或2個(gè)motif（16個(gè)）。亞細(xì)胞定位預(yù)測發(fā)現(xiàn)，23個(gè)苧麻CCCH 基因定位在細(xì)胞核中，占比38.99%;18個(gè)苧麻CCCH 定位在細(xì)胞質(zhì)中，占比30.51%;其他苧麻CCCH 基因定位于微體，線粒體膜、高爾基體、胞外等區(qū)域。

2.2 苧麻和擬南芥CCCH 基因的系統(tǒng)發(fā)育分析

為揭示苧麻和擬南芥CCCH 基因之間的進(jìn)化關(guān)系，采用最大似然法構(gòu)建蛋白序列的系統(tǒng)發(fā)育樹（圖1），發(fā)現(xiàn)CCCH 家族成員分為Clade-I和Clade-II。Clade-I包含30個(gè)擬南芥基因和28個(gè)苧麻基因，Clade-II包含36個(gè)擬南芥基因和31個(gè)苧麻基因。苧麻和擬南芥CCCH 家族一半以上成員在Clade-II中。

2.3 苧麻CCCH 基因保守結(jié)構(gòu)域與基因結(jié)構(gòu)分析

為進(jìn)一步探索CCCH 基因的進(jìn)化關(guān)系和發(fā)掘其潛在功能，對(duì)苧麻CCCH 基因的基因結(jié)構(gòu)、保守基序和結(jié)構(gòu)域進(jìn)行分析。如圖2所示，有一些保守基序單獨(dú)存在于大多數(shù)家族成員中，如motif1，這可能與他們的特定功能有關(guān);還有一些保守基序存在于少數(shù)家族成員中，有特異性，如motif2和motif3，僅存在于亞組Ⅱ中。大部分苧麻CCCH 基因存在多個(gè)motif，但也有一些基因僅存在2個(gè)motif，如BniC3H1 存在motif1 和motif3，BniC3H40 存在motif1和motif2，而且BniC3H1和BniC3H40序列高度保守。大多數(shù)亞組的保守基序都存在motif1，與亞組分類對(duì)應(yīng)，這更進(jìn)一步說明苧麻CCCH 家族基因的系統(tǒng)發(fā)育樹分類結(jié)果具有準(zhǔn)確性。

有關(guān)苧麻CCCH 基因不同亞組之間的基因結(jié)構(gòu)的差異分析，為探查基因在進(jìn)化中多功能發(fā)展提供可能。使用NCBI的ConservedDomainDatabase數(shù)據(jù)庫對(duì)上述6種蛋白的氨基酸序列進(jìn)行保守結(jié)構(gòu)域分析，并通過TBtools處理得到可視化圖形（圖3），CCCH 家族基因編碼的蛋白含有zf-CCCH 結(jié)構(gòu)域。CCH家族的成員的CDS區(qū)（外顯子）和UTR區(qū)（內(nèi)含子）結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜（圖4），60%以上成員存在多個(gè)間斷的CDS區(qū)域和UTR區(qū)域。整體來說，苧麻的CDS和UTR的結(jié)構(gòu)差異與進(jìn)化樹相對(duì)應(yīng)，說明苧麻的進(jìn)化過程中，CCCH 家族的成員在功能上可能存在功能進(jìn)化分支，預(yù)示基因功能的多樣化發(fā)展。

2.4 苧麻CCCH 基因染色體分布及共線性分析

基因所在的染色體物理位置定位分析顯示（圖5），苧麻59個(gè)CCCH 基因（除BniC3H5外）隨機(jī)、不均勻分布在14條染色體上，其中不乏物理位點(diǎn)較近或可能重合的基因。苧麻CCCH 基因在不同染色體位置的數(shù)量分布差異較大，2號(hào)染色體和8號(hào)染色體下部多達(dá)7個(gè)基因;13號(hào)染色體存在一個(gè)基因集群，為BniC3H2和BniC3H3。苧麻染色體上存在基因集群，可能是基因的復(fù)制和串聯(lián)重復(fù)生成的。通過分析苧麻中CCCH 基因家族的共線性，探索CCCH 可能的關(guān)系和潛在的復(fù)制事件。使用BlastP軟件進(jìn)行比對(duì)，MXscanX軟件進(jìn)行多重共線掃描，AdvancedCircos軟件構(gòu)建了苧麻物種內(nèi)比較共線性圖譜（圖5），以及苧麻與擬南芥、水稻和棉花進(jìn)行比較共線性圖譜分析（圖6），結(jié)果表明水稻染色體與苧麻8號(hào)染色體存在較多共線性關(guān)系，大部分共線性分析集中在苧麻染色體的中下端;僅有2號(hào)、3號(hào)、5號(hào)、6號(hào)、8號(hào)、10號(hào)和13號(hào)染色體與水稻染色體有共線性關(guān)系，可能是單子葉植物和雙子葉植物在進(jìn)化過程中的某一分歧導(dǎo)致了CCCH 基因家族成員發(fā)生了丟失或阻礙了基因家族的擴(kuò)張過程。苧麻與擬南芥的共線性關(guān)系比水稻多，沒有共線性關(guān)系的染色體數(shù)量比水稻少，僅有2個(gè)，如5號(hào)和13號(hào)染色體;苧麻2號(hào)和8號(hào)染色體與擬南芥的共線性關(guān)系較多，主要集中在染色體的中下端，與水稻相似。與棉花的共線性的基因數(shù)量和染色體分布較水稻和擬南芥多，棉花和苧麻的每一條染色體上都存在共線的區(qū)塊，這可能與苧麻、棉花都是纖維作物有關(guān)。

2.5 苧麻CCCH 基因家族啟動(dòng)子順式作用元件預(yù)測

從苧麻基因組中提取59個(gè)CCCH 基因上游2000bp啟動(dòng)子序列，通過PlantCARE 網(wǎng)站預(yù)測它的順式作用元件。結(jié)果表明，共有1518個(gè)CAEs，可分為17種類型和4個(gè)功能模塊。這4個(gè)功能模塊包括：光響應(yīng)、脅迫響應(yīng)、激素響應(yīng)和植物生長發(fā)育響應(yīng)元件（圖7）。光響應(yīng)元件包括G-box、GT1-motif、Box4、ATC-motif和ACE等元件;脅迫響應(yīng)元件包括低溫脅迫（LTR）、厭氧誘導(dǎo)（ARE，GCmotif）干旱脅迫（MBS）和wound-responsiveelement（WUN-motif）;激素響應(yīng)元件包括生長素（TGA-element，AuxRR-core）、赤霉素（TATC-box，P-box，GARE-motif）、ABA （ABRE）、茉莉酸甲酯（TGACG-motif，CGTCA-motif）和水楊酸響應(yīng)元件（TCA-element）;植物生長響應(yīng)元件包括晝夜節(jié)律控制（circadian）、類黃酮生物合成基因調(diào)控（MBSI）和分生組織（CAT-box）等順式作用元件。對(duì)這些預(yù)測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，59個(gè)苧麻CCCH 基因啟動(dòng)子區(qū)都被檢測到光響應(yīng)和激素響應(yīng)。58 個(gè)苧麻CCCH 基因啟動(dòng)子區(qū)檢測到脅迫響應(yīng)，其中厭氧誘導(dǎo)響應(yīng)元件占59.5%;36個(gè)苧麻CCCH 基因啟動(dòng)子區(qū)檢測到植物生長發(fā)育響應(yīng)，其中比例最大的是分生組織響應(yīng)元件（33.8%）。以上結(jié)果表明，苧麻CCCH 基因家族可能在響應(yīng)光、激素和逆境脅迫以及調(diào)節(jié)苧麻的生長發(fā)育方面起重要的作用。

2.6 苧麻CCCH 基因表達(dá)模式分析

從本實(shí)驗(yàn)室前期轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫中，獲取了苧麻CCCH家族基因響應(yīng)鎘脅迫下單施乙烯利和磷酸二氫鉀及混合施用乙烯利和磷酸二氫鉀的表達(dá)譜（圖8）。結(jié)果表明，苧麻CCCH 基因在不同處理的葉片中表達(dá)有明顯的特異性，BniC3H14、BniC3H38、BniC3H39 和BniC3H49 在所有處理中均不表達(dá)。BniC3H2、BniC3H27、BniC3H44 和BniC3H56 在所有處理中的表達(dá)FPKM 值都小于1（圖8A）。BniC3H1、BniC3H22 和BniC3H24 在各個(gè)處理下表達(dá)顯著，且在KH2PO4 處理下表達(dá)量顯著高于CK，而在ETH、ETH+ KH2PO4 處理下表達(dá)顯著低于CK，這些基因有可能受到KH2PO4正向調(diào)控。BniC3H18、BniC3H36、BniC3H52 在ETH、KH2PO4 及ETH+ KH2PO4 處理下均顯著低于CK，其中BniC3H52 在KH2PO4 處理下與CK無差異，因此該基因有可能不受KH2PO4 的調(diào)控。BniC3H48、BniC3H53和BniC3H57 在ETH+ KH2PO4 處理后表達(dá)顯著。BniC3H57 在ETH 處理下表達(dá)不顯著，而在KH2PO4 處理下表達(dá)顯著，在ETH+ KH2PO4 處理下表達(dá)更顯著，推測該基因可能受KH2PO4 正向調(diào)控。BniC3H48 和BniC3H53 在ETH、KH2PO4 單獨(dú)處理下表達(dá)不顯著，但在ETH+KH2PO4 兩者混合噴施處理下高表達(dá)，其表達(dá)FPKM 值比CK高2.7和0.28倍，推測這兩個(gè)基因可能受ETH和KH2PO4 共同誘導(dǎo)（圖8B）。

3 討論

轉(zhuǎn)錄因子在植物非生物逆境脅迫的調(diào)控中發(fā)揮著重要作用，它們參與特定生理或生化過程的調(diào)控[16]。CCCH 基因家族在大豆、擬南芥、矮牽牛和水稻等多種植物中開展了研究[8]，但在苧麻中未見報(bào)道。該基因家族可能在激素響應(yīng)和干旱、低溫和鹽漬等非生物逆境應(yīng)答中發(fā)揮重要作用[3]。生物信息學(xué)分析苧麻CCCH 基因家族，確定其CCCH 基因家族成員59個(gè)，各家族成員在理化性質(zhì)上有很大差異。染色體定位發(fā)現(xiàn)，除BniC3H5 之外，苧麻CCCH 家族成員分布于14條染色體，在chr2，chr8，chr10，chr13條染色體上存在基因簇，這可能是通過基因的復(fù)制和串聯(lián)重復(fù)擴(kuò)大了苧麻CCCH 基因家族成員的數(shù)量從而使功能更加豐富。系統(tǒng)發(fā)育樹分析將苧麻CCCH 基因與擬南芥CCCH 基因進(jìn)行了分類，苧麻CCCH 家族成員可以分為兩組，每個(gè)組都含有擬南芥的CCCH 基因;基因結(jié)構(gòu)分析表明，同一分支下的基因具有相似的保守基序、內(nèi)含子和外顯子結(jié)構(gòu)，表明CCCH 家族基因結(jié)構(gòu)在植物中高度保守。類似結(jié)果也普遍存在于其它植物中，如：玉米[17]、擬南芥和水稻[18]，這一結(jié)果保證了苧麻CCCH 基因家族成員在演化過程中的保守性。在分析過程中發(fā)現(xiàn)該基因家族存在“超大基因（gt;1000aa）”的現(xiàn)象，該現(xiàn)象可能由于以下情況出現(xiàn)，一是由于基因組數(shù)據(jù)來自于NCBI，數(shù)據(jù)在注釋過程中有可能發(fā)生基因組注釋錯(cuò)誤，導(dǎo)致出現(xiàn)超大基因;二是物種進(jìn)化過程中經(jīng)歷了基因的串聯(lián)復(fù)制，造成了“超大基因”現(xiàn)象。但對(duì)于這一現(xiàn)象還未見相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，后期我們會(huì)對(duì)這幾個(gè)“超大基因”進(jìn)行進(jìn)一步的探索和核實(shí)。

啟動(dòng)子是基因表達(dá)調(diào)控的重要元件，而轉(zhuǎn)錄因子需要與啟動(dòng)子順式作用元件進(jìn)行特異性結(jié)合，才能調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄[19-20]。順式作用元件分析發(fā)現(xiàn)，苧麻CCCH 基因啟動(dòng)子區(qū)主要包含光、干旱、赤霉素、水楊酸、晝夜節(jié)律調(diào)控等順式作用元件，表明苧麻CCCH 基因與光、激素響應(yīng)和脅迫應(yīng)答相關(guān)。這與煙草[10]、柳枝稷[21]、龍眼[22]研究結(jié)果相似，表明苧麻CCCH 基因調(diào)控機(jī)制復(fù)雜，廣泛參與了植物的生命過程。

土壤中的鎘污染是世界范圍內(nèi)的一個(gè)主要環(huán)境問題[23]。苧麻因生物量大、繁殖迅速等特點(diǎn)被認(rèn)為是鎘富集植物，是一種較好的修復(fù)鎘污染土壤的纖維作物[24]。有研究表明，植物調(diào)節(jié)劑乙烯和葉面施磷酸二氫鉀對(duì)修復(fù)土壤鎘污染有一定的作用[25-26]。因此為了解BniCCCH 基因家族成員在外源乙烯利和磷酸二氫鉀作用下的表達(dá)模式，我們對(duì)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中的基因表達(dá)水平進(jìn)行了差異表達(dá)分析，結(jié)果表明BniC3H18 在ETH、KH2PO4 及ETH +KH2PO4 處理下均顯著低于CK，而BniC3H48 在ETH+ KH2PO4 處理下高表達(dá)，比CK高1.95倍，我們推測該基因有可能受乙烯和磷酸二氫鉀共同誘導(dǎo)，而該基因同源蛋白主要參與細(xì)胞壁的次生加厚過程，與細(xì)胞次生壁合成中的木聚糖乙酰化酶RWA1蛋白互作;也會(huì)與纖維素合成酶A 催化亞基（IRX1）互作。研究表明，IRX1基因調(diào)控木質(zhì)部細(xì)胞壁增厚并增加擬南芥的干旱抵抗能力，參與非生物脅迫調(diào)控[27]。因此，推測ETH 和KH2PO4 復(fù)配處理可能會(huì)調(diào)控BniC3H48 的表達(dá)參與細(xì)胞壁對(duì)鎘離子的固定，但對(duì)于苧麻CCCH 基因調(diào)控苧麻鎘脅迫的分子機(jī)制還需要進(jìn)一步的探究。

4 結(jié)論

本研究鑒定出苧麻CCCH 基因家族的59個(gè)成員可分為二個(gè)亞組，不均勻地分布在14條染色體上;苧麻與棉花的共線性基因數(shù)量最多。基因啟動(dòng)子區(qū)包含多個(gè)與光、激素、逆境脅迫以及生長發(fā)育相關(guān)的響應(yīng)元件。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合苧麻轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，篩選出在鎘脅迫下噴施ETH、KH2PO4 及ETH+KH2PO4 后的差異基因，尤其是BniC3H48、BniC3H53和BniC3H57 在ETH 和KH2PO4 混合噴施處理下表達(dá)量呈上調(diào)趨勢，為深入研究ETH 和KH2PO4 互作調(diào)控苧麻鎘富集的分子機(jī)理和苧麻修復(fù)鎘污染土壤提供理論基礎(chǔ)，也進(jìn)一步推動(dòng)CCCH基因的研究與發(fā)展。