毛竹4个B-box锌指蛋白序列和基因表达特征及PeBZF4的功能
【目的】B-box锌指蛋白( BZF)在植物生长发育和应对逆境过程中发挥着重要的调控作用。强光胁迫对竹子的生长发育有着重要的影响，通过分析毛竹 BZF 基因编码蛋白的分子特征及组织表达模式，研究过量表达PeBZF4转基因植株的荧光动力学参数变化，以期为揭示竹子 BZF 基因对强光的应答与调节机制提供参考。【方法】采用同源基因比对的方法直接从 BambooGDB中获得毛竹 BZF基因同源序列，利用专用软件和在线公共平台分析基因及其编码蛋白序列，查找各种作用元件，预测蛋白功能结构域，分析蛋白的亲水性/疏水性。采用实时定量 PCR技术分析基因在不同组织中的表达情况以及强光(1200μmol·m －2 s －1)和黑暗处理后基因在叶片中的表达变化。构建 PeBZF4基因的过量表达载体，利用农杆菌介导法转化拟南芥，直接观察转基因植株表型，利用IMAGING-PAM 荧光仪测定其叶绿素荧光参数。【结果】从毛竹数据库获得4条不同的 BZF 基因同源序列，编码4个不同的锌指蛋白，分别命名为 PeBZF1，PeBZF2，PeBZF3和 PeBZF4。4个基因中均具有光应答顺式作用调控元件 ACE和 G-box，但它们所含光应答元件却有所差异，PeBZF1中有 MNF1和 Sp1，PeBZF2中有 I-box，Sp1和 boxⅡ， PeBZF3和PeBZF4中有GT1-motif，MNF1和Sp1。4个基因所编码的蛋白都具有2个B-box结构域和CHC3H2锌指结合域，属于B-box型锌指蛋白。在根、茎、叶片和叶鞘中的表达4个基因存在着明显差异，其中PeBZF1和PeBZF3在叶片中的表达丰度最高，PeBZF2和 PeBZF4在叶鞘中的表达丰度最高。强光处理后 4个基因的表达均受到抑制，且随着光照时间的延长 PeBZF2和 PeBZF3的表达呈逐渐下降趋势，而 PeBZF1和 PeBZF4的表达却在光照1 h时比0.5 h时略微上调，随后迅速下降；黑暗对 PeBZF1，PeBZF2和 PeBZF3的表达有明显抑制作用，而 PeBZF4的表达却显著上调，约是对照的3.2倍。过量表达 PeBZF4的转基因植株光系统Ⅱ的实际光合效率 Y(Ⅱ)和非光化学猝灭( NPQ)值都比野生型有不同程度的提高。【结论】毛竹中有4个不同B-box型锌指蛋白基因，其表达为组成型，强光和黑暗处理4个基因的表达变化表明它们参与了光胁迫的应答调节。过量表达 PeBZF4基因能够提高转基因植株的 Y(Ⅱ)和 NPQ值，证明 PeBZF4能够增强其热耗散能力，提高强光下的光合效率。因此，BZF 可能与竹子抵抗强光胁迫有关。
毛竹、锌指蛋白基因、光胁迫、基因表达
S718.46(林业基础科学)
国家科技支撑计划;国际竹藤中心基本科研业务费专项
2015-04-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共7页
34-40
