CBF转录因子在植物中的调控作用及研究进展.pdf

《CBF转录因子在植物中的调控作用及研究进展.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、DREB／CBF转录因子在植物中的调控作用及研究进展周永刚，董园园，刘伟灿。等·农业科学·DREB／CBF转录因子在植物中的调控作用及研究进展周永刚，董园园，刘伟灿，王南1,2，王法微1,2李晰亮，李海燕，，(1．吉林农业大学生物反应器与药物开发教育部工程研究中心。吉林长春130118；2吉林农业大学生命科学学院，吉林长春130118)摘要：干旱、高盐、低温对植物的生长和发育有重要的影响。植物通过生理、细胞或分子信号转导响应环境胁迫，整个过程伴随着相关转录因子和顺式作用元件的参与。本文阐述了植物胁迫诱导转录因子DR．EB／CBF的作

2、用机制，并对该转录因子在抗逆方面的应用也予以描述。关键词：逆境胁迫；转录因子；信号转导；逆境调控中图分类号：Q75文献标识码：A自然环境中尤其是水分和盐碱的胁迫，严重限制植物的生对拟南芥逆境诱导基因RD29A、COR78、LT178等上游启动长发育、生长及农作物产量。受环境胁迫，植物调整物质代谢子的序列研究，发现大小为9bp的干旱响应元件CRT／DRE。或细胞结构等以适应逆境环境。在参与逆境调控的过程中，参而DREB／CBF结构域上含有一个AP2类DNA绑定结合域，可与胁迫应答的基因表达产物进入信号转导过程，在分子过程中与CRT／D

3、RE及ABA响应元件(ABRE)内的C重复序列特异诱导相关基因表达及信号响应参与胁迫过程，其中参与逆境胁结合，并激活下游功能基因表达。Gitmour等NI在拟南芥的冷迫的基因可分为2类：胁迫响应的功能蛋白，包括LEA、抗胁迫调控中发现DREBIA／CBF3、DREB1B／CBF1及DREB1C／冻蛋白等；参与胁迫应答及信号转导的转录因子。DREB／CBFCBF2三个转录因子主要负责植物的冷胁迫。Shinozaki等【5发(dehydration—responsive—element—binding)转录因子，与冷诱现DREB1／CB

4、F转录因子可在低温条件下与启动子结合并激活导和脱水诱导等逆境调控基因启动子上的DRE／CRT顺式元件下游COR基因表达，使植物适应冷胁迫。Tayeh等[6对苜蓿结合后，诱导下游基因表达的一类反式作用因子，逆境胁迫下染色体上的基因数量性状位点分析，发现6号染色体上与冰调节基因表达及控制信号转导。冻耐受调控相关的基因组区域内含有串联方式排布的DREB1／AP2／ERF类蛋白是植物中特有的响应生物胁迫及非生物CBF基因，以可变剪切形式转录调控。Puhakainen等发现胁迫类蛋白。根据序列相似性，AP2／ERF蛋白编码基因包含转DREB1

5、基因拟南芥的冰冻耐受能力增强，能提高整体植株AP2、ERF、RAV三个家族成员。DREB转录因子属ERF亚家的冰冻存活率，超表达DREB1植株抗冻性能比表达COR基因族成员，也被称为CBF转录因子。DREB转录因子参与调控的植株的抗冻性能更突出[8]。DREB2转录因子的表达与干旱及分子过程比较广泛，涉及磷酸肌醇代谢、膜运输、细胞新陈代谢、盐碱有关，不受冷信号诱导。CBF4／DREB1D与渗透胁迫有关，胁迫信号转导等。干旱、盐碱等胁迫能够迅速诱导DREB1的另外2个DREB1转录因子DDF1／DREB1F及DDF2／DREB1E表达

6、，产物DREBI转录因子结合启动子顺式作用元件激活与高盐胁迫有关。在拟南芥ICE1突变体中DREB1A的表达下游基因的表达。拟南芥基因组包含6个DREB／CBF基因成量的减少伴随着DREB1C表达量的增加，推测DREBIA对员，分别是DREB1MCBF3、DREB1B／CBF1、DREB1C／CBF2、DREBIC的表达起负调节作用[101~对拟南芥的DREB1C的突DREB1D／CBF4、DDF1／DREB1F及DDF2／DREB1E。目前，已变体分析显示，DREBIC是DREB1B和DREBIA在冷诱导过从小麦、大麦、甘蓝型油菜

7、、桉树、桦树等多个植物中克隆到程中负调节物”，通过以上现象推测DREB1和DREB2信号DREB1基因。通路间存在交叉调控。1DREB／CBF的舅控作用ICE1、HOS1、MYB15因子是DREB1／CBF及下游基因DREB／CBF的基因转录调控过程也伴随RNA解旋酶的参表达的3个主要调控因子。ICE1是CBF3的转录激活剂，与与。编码DEADbox结构的RNA解旋酶LOS4，参与DREB转CBF3上游启动子结合并激活CBF3的表达。Icel突变体拟南芥，录因子的表达，los_4拟南芥突变体在冷胁迫下，DREB1A表由于ICE1基因

8、缺失，引起拟南芥CBF3表达缺陷，进而植物达降低、DREB1B及DREB1C表达延迟pl。判断LOS4负调控抗冻能力丧失。ICE1过表达拟南芥在高温条件下，CBF3不诱DREB的表达水平。Ruelland发现磷脂酶c及二酰甘油激酶可导