ERF转录因子在作物抗病基因工程中的研究进展-论文.pdf

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1、第33卷第1期2014年1月种子(Seed)·综述·ERF转录因子在作物抗病基因工程中的研究进展刘茜，王爱云，荣玮(中南林业科技大学生命科学与技术学院，湖南长沙410004)ProgressofERFTranscriptionFactorsinGeneticEngineeringforDiseaseResistanceinCropsLIUQian，WANGAi-yun，RONGWei摘要：为了阐述乙烯应答因子(ethyleneresponsivefactor，ERF)良个别功能基因提高其抗病性方法相比，消除或

2、增强在作物抗病基因工程中的应用，本文总结了植物抗病机制、一个关键转录因子的调控能力，是提高作物抗病性的ERF转录因子的特点以及在作物抗病信号传递和抗病反应中有效方法和途径。在高等植物基因组中包含许多编码的作用。ERF转录因子在转录水平主要通过激活或抑制下游转录因子的基因，如在拟南芥中大约有1500个转录因抗病相关基因表达，提高作物抗病性。尽管对拟南芥、水稻、子基因，其中122个属于ERF(ethyleneresponsive小麦、大麦、棉花、番茄和大豆等植物的ERF转录因子开展了factor)转录因子基因J。

3、ERF是植物特有的一类转录一些研究，但对其功能了解仍然很少，特别是一些与抗病相关因子，在植物生长发育和胁迫应答反应中起着重要的的ERF转录因子在重要农作物中的应用还有待进一步深入研究。挖掘新的ERF转录因子基因、培育具广谱抗病性的转ERF调控作用。另外，ERF转录因子参与水杨酸(Salicy基因作物新品种将是今后的研究重点。licacid，SA)、茉莉酸(Jasmonicacid，JA)和乙烯(Ethyl—关键词：ERF转录因子；信号传递；机制；抗病性ene，ET)等信号传导途径，而且有些ERF转录因子是中图

4、分类号：Q943．2文献标志码：A抗病信号交叉途径中的连接因子_2J。目前已从拟南文章编号：1001—4705(2014)01-0048-06芥(Arabidopsisthaliana)、水稻(Oryzasativa)、烟草(Nicotianatabacum)、番茄(Solanumlycopersicum)、辣随着全球气温升高、农业集约化经营、种植制度的椒(Capsicumannuum)、玉米(Zeamays)、大豆(Giycine单一化，作物病害呈现加重趋势，病害已成为制约农作man)、棉花(Gossypi

5、umspp．)、小麦(Triticum物高产、稳产的重要因素之一。选育和推广抗病品种aestivum)、中间偃麦草(Thinopyrumintermedium)和油是实现作物高产、稳产的重要保障。由于作物抗病性料作物中分离出编码ERF蛋白的基因。通过ERF转是由多基因控制的数量性状，而种质资源中的抗性基录因子在模式植物中过量表达和插入突变体材料，确因只能对某一种或几种病原体生理小种具有抗性，在植物种属间利用具有一定的局限性。因此，依靠传统定了一些ERF转录因子在植物抗病反应中的功能。的育种手段很难获得具有高抗

6、性的作物新品种。植物对于数目众多的ERF转录因子基因而言，关于其功能基因工程的发展和相关基因的克隆，为作物抗病育种了解仍然很少，特别是一些与抗病相关的ERF转录因子基因在重要农作物中的应用还有待进一步深入研提供了一条新途径。转录因子(transcriptionfactor，TFs)可以调控多个究，有关ERF转录因子对抗病信号途径和下游抗病相与抗病性状相关基因的表达，通过增强一些关键调节关基因表达的调控的机制也仍然需要研究明确。因此，进一步鉴定和挖掘与作物抗病相关的ERF转录因因子的作用促进这些抗病基因发挥作用

7、，使植物的抗子基因，并分析其特性和功能，将为作物抗病分子育种病性得到改善。在作物抗病分子育种中，与导人或改提供坚实的理论依据和技术支撑；通过过量表达某些ERF基因而同时增强作物对不同类型病害的抗性，也收稿日期：2013—10—17基金项目：湖南省自然科学基金项目“转TiERF1和RC7双价基因杨树有望获得具广谱抗病性的作物新品种。本文从植物抗抗黑斑病研究”(编号：13JJ5024)。病机制、ERF转录因子的特点以及在作物抗病信号传作者简介：刘茜(1989一)，女，湖南桃江人；在读硕士研究生，主要从事植物遗传改

8、良及抗病性研究；E—mail：122377544@163．递和抗病反应中的作用等方面进行了系统综述，以期corn0通讯作者：王爱云(1964一)，女，湖南桃江人；副教授，主要从事植物遗为抗病分子育种工作者对ERF转录因子基因功能的传改良研究；E-mail：wangaiyunl2@Miyun．corn。挖掘以及ERF转录因子基因的应用奠定基础。·48·综述刘茜等：ERF转录因子在作物抗病基因工程中的研