DOI 10 19675 ki 1006 687x 2020 09003 收稿日期 Received 2020 09 03 接受日期 Accepted 2021 01 14 福 建 省 重 大 農(nóng) 業(yè) 科 技 專 項 2015NZ0002 1 福 建 省 高 原 學 科 建 設 經(jīng) 費 102 71201801101 和福建農(nóng)林大學科技創(chuàng)新專項基金 KFA19037A CXZX2018076 KF2015108 資 助 Supported by the Major Agricultural Science and Technology Project of Fujian Province 2015NZ0002 1 the Plateau Discipline Construction Fund of Fujian Province 102 71201801101 and the Science and Technology Innovation Special Fund Project of Fujian Agricultural and Forestry University KFA19037A CXZX2018076 KF2015108 通信作者 Corresponding author E mail Laizx01 非洲菊SPFH基因家族的鑒定及表達 李乾玉 1 王秀美 1 陳裕坤 1 夏朝水 2 葉 煒 2 林玉玲 1 賴鐘雄 1 1 福建農(nóng)林大學園藝植物生物工程研究所 福州 350002 2 三明市農(nóng)業(yè)科學研究院 三明 365000 摘 要 SPFH Stomain Prohibitin Flotillin and Hflk C 超家族蛋白是錨定在膜微區(qū)的多樣化膜蛋白家族 參與調(diào)控植 物的生長發(fā)育 響應生物或非生物脅迫 基于非洲菊轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù) 利用生物信息學對 SPFH GjSPFH 家 族 成 員 進 行 鑒 定 分析其基本理化性質(zhì) 亞細胞定位和保守氨基酸序列 構(gòu)建系統(tǒng)進化樹 并進行蛋白互作預測 利用轉(zhuǎn)錄組 FPKM值 分析 GjSPFHs在非洲菊健康及感病時期的表達水平 利用熒光實時定量技術檢測 GjSPFH家 族 成 員 在 不 同 組 織 根 莖 和 葉片 和 不 同 激 素 水 楊 酸 SA和茉莉酸甲酯 MeJA 處 理 下 的 表 達 模 式 結(jié) 果 表 明 非 洲 菊 包 含 8個 GjSPFH成 員 其 蛋 白長度在 285 393 aa之間 蛋白理論分子量在 31 22 10 3 43 14 10 3 之間 等電點為 5 53 9 80 其 中 有 4個蛋白為穩(wěn)定 蛋白 4個 為 不 穩(wěn) 定 蛋 白 均 定 位 于 線 粒 體 含 有 15個保守氨基酸序列 GjSPFH可分為 3個亞組 該蛋白家族不僅成員之 間可以發(fā)生互作 還與其他蛋白互作 非洲菊 GjSPFH基因家族能夠響應根腐病脅迫 GjPHB6在感病時期表達量顯著 高于健康時期 可能參與了非洲菊抵御真菌侵染的過程 非洲菊 GjSPFH基因的表達具有組織特異性 大部分 GjSPFHs 基因在葉片中表達量相對較高 本研究表明 GjSPFHs能夠響應 SA和 MeJA的 脅 迫 并 呈 現(xiàn) 多 種 表 達 調(diào) 控 模 式 可 能 與 非 洲 菊抗病性有關 但不同成員的功能有所差異 圖 6 表 3 參 42 關鍵詞 非洲菊 SPFH基因家族 組織特異性 激素 實時熒光定量 PCR Identification and expression analysis of SPFH gene family in Gerbera jamesonii LI Qianyu 1 WANG Xiumei 1 CHEN Yukun 1 XIA Chaoshui 2 YE Wei 2 LIN Yuling 1 SPFH gene family tissue specific hormone qRT PCR 李乾玉 等 28卷 第1期 2022年2月84 1 2 5 GjSPFH家族在不同組織 不同激素處理下表達量的 qRT PCR分析 利用 TransZol Up試 劑 盒 http www 取 上 述 非 洲 菊處 理 材 料 的總 RNA 參 照 PrimeScriptTM 1st Strand cDNA Synthesis Mix試劑 盒 轉(zhuǎn) 錄 說明 書 進 行 cDNA合成 使用 DNAMAN6軟件對 GjSPFH家族成員序 列 進 行 特 異 性引物 設 計 表 1 以 非 洲 菊 18sRNA為內(nèi)參基 因進行 qRT PCR試驗 以稀釋 10倍的 cDNA為 模 板 采 用 羅 氏 LightCycler儀器進行相對表達分析 qRT PCR反應體系為 20 L 參 照 Hieff qPCR SYBR Green Master Mix試劑盒 95 預變 性 30 s 95 變性 10 s 60 退火 30 s 72 延伸 30 s 共 45個循環(huán) 每個樣品進行 3次 重 復 檢 測 非 洲 菊 不 同 組 織 部 位及不同激素處理下的 GjSPFHs表 達 水 平 各 基 因 成 員 相 對 表達量用 2 Ct 法 計 算 得 出 并 使 用 Excel軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計 SPSS24 0軟件的 Duncan法 進 行 差 異顯 著 性 分析 P 0 05 及 Graphpad軟件進行繪圖 2 結(jié)果與分析 2 1 GjSPFH家族成員的鑒定及生物信息學 基 于 非 洲 菊 轉(zhuǎn) 錄 組 數(shù) 據(jù) 初 步 篩 選 出 17個 GjSPFH家族 相 關 基 因 通 過 HMMER與 CDD分 析 去 掉 不 具 備 完 整 SPFH 保守結(jié)構(gòu)域的基因 最終獲得 8個 SPFH家 族 基 因 表 2 結(jié) 果顯示 在非洲菊轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中 并未搜索到 Erlin蛋 白 參 照 擬南芥的注釋信息 GjSPFH家族在 AtSPFH中共注釋到 7個成 員 上 其 中 除了 AtHIR1注釋到 2個成員外 AtSlp1 AtPHB2 AtPHB3 AtPHB6 AtHIR2和 AtHIR4均注釋到一個成員 分析 GjSPFH家族蛋白成員的理化性質(zhì) 表 2 發(fā)現(xiàn) 非洲 菊 SPFH蛋白長度主要在 285 393 aa之間 預測的蛋白分子 量在 31 22 10 3 43 14 10 3 之 間 理 論 等 電 點 在 5 53 9 80之 間 其 中 4個 成 員 GjHIR1 1 GjHIR1 2 GjHIR3 GjHIR4 等 電點小于 7顯 酸 性 另 外 4個 成 員 GjSlp GjPHB2 GjPHB3 GjPHB6 等電 點 大 于 7顯堿性 分析 GjSPFH家族成員蛋白 的 不 穩(wěn) 定 系 數(shù) 表 明 有 4個 蛋 白 GjSlp GjPHB2 GjPHB3 GjPHB6 的 不 穩(wěn) 定 系 數(shù) 小 于 40為穩(wěn)定蛋白 其余為不穩(wěn)定蛋 白 預 測 發(fā) 現(xiàn) GjSPFH家族蛋白成員的平均親水系數(shù)呈負值 表明它們均為親水蛋白 分析蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu) 表 3 發(fā)現(xiàn) GjSPFH家族蛋白中 螺旋所占比例最大且均超過 45 亞細胞定位發(fā)現(xiàn) 8個非洲菊 SPFH蛋白均定位在線粒體 此外 GjHIR1 1還可能定位在細 胞質(zhì) 2 2 GjSPFH家族成員保守結(jié)構(gòu)域和保守基序 保守結(jié)構(gòu)域 圖 1 分析發(fā)現(xiàn) 8個 GjSPFH家族成員蛋白 表1 GjSPFHs定量引物 Table 1 Quantitative primers of GjSPFHs 基因 Gene 正 向 引 物 序 列 5 3 Forward primer sequence 5 3 反向引物序列 5 3 Reverse primer sequence 5 3 18sRNA TCAAAGCAAGCCTACGCTCT GCTTTCGCAGTTGTTCGTCT GjPHB2 GAGAGGGCTTCACACTTCAACATAG TGAGCTCTGATGATGGCACTACG GjPHB3 TTCGGCGTTGGTTCGTGATAG ACGGCCTTCGAGAACTCAGC GjPHB6 GCTCTAACGTTTGGGAAAGAGTTCAC TCGCAATGGCCTCACCTATCAGT GjHIR1 1 CGAGGCCGAGTCCAAGTACC AGGCTGCACCAATCTCCTTCATG GjHIR1 2 TGAAGGCGAAGCCGAGTCC GAACCCAAGCACGCTGTCC GjHIR2 TGCCGAAGGTGAAGCAGAATC CTGTCCCTAAGACCGTCCACTATC GjHIR4 CATAGACCAAGCAAGCGTAGGAGT ATTTTGACGTCGAGTGAGTTGATCC 表2 GjSPFH家族蛋白理化性質(zhì) Table 2 Physicochemical properties of GjSPFH family proteins 轉(zhuǎn)錄組基因 ID Transcriptome ID 基因注釋 Annotation 基因 Gene 蛋白長度 Protein length 分子式 Molecular formula 理化性質(zhì) Physicochemical properties 分子量 Molecular weight M r 10 3 等電點 pI 不穩(wěn)定系數(shù) Instabiliy index 脂肪系數(shù) Aliphatic index 平均親水系數(shù) Grand average of hydropathicity c102676 g1 AtSlp1 GjSlp 393 C 1921 H 3100 N 532 O 577 S 8 43 14 8 73 45 36 96 11 0 251 c50079 g1 AtPHB2 GjPHB2 345 C 1687 H 2768 N 482 O 495 S 8 37 98 9 80 43 23 98 99 0 140 c24356 g1 AtPHB3 GjPHB3 285 C 1380 H 2247 N 395 O 418 S 5 31 22 8 87 44 23 99 61 0 059 c22398 g1 AtPHB6 GjPHB6 296 C 1454 H 2393 N 427 O 421 S 3 32 69 9 92 40 72 106 82 0 103 c22995 g1 AtHIR1 GjHIR1 1 308 C 1498 H 2409 N 413 O 460 S 12 33 95 5 95 34 10 91 85 0 148 c43247 g2 AtHIR1 GjHIR1 2 289 C 1400 H 2255 N 385 O 431 S 14 31 83 5 58 25 23 93 11 0 119 c45946 g1 AtHIR2 GjHIR2 287 C 1393 H 2252 N 382 O 429 S 12 31 60 5 91 32 41 94 46 0 158 c38754 g1 AtHIR4 GjHIR4 304 C 1496 H 2386 N 412 O 455 S 11 33 78 5 53 24 09 92 34 0 216 表3 GjSPFH家族蛋白二級結(jié)構(gòu)和亞細胞定位分析 Table 3 Secondary structure and subcellular localization of GjSPFH family proteins 基因 Gene 二級結(jié)構(gòu) Secondary structure 亞細胞定位 Subcellular localization 螺旋 Alpha helix 轉(zhuǎn)角 Beta turn 延伸鏈 Extended strand 無規(guī)卷曲 Random coil GjSlp 46 82 4 33 13 99 34 86 線粒體 Mitochondrion GjPHB2 53 62 3 77 14 78 27 83 線粒體 Mitochondrion GjPHB3 55 79 3 86 17 54 22 81 線粒體 Mitochondrion GjPHB6 52 70 6 42 13 18 27 70 線粒體 Mitochondrion GjHIR1 1 65 26 1 62 12 34 20 78 細 胞 質(zhì) 線 粒 體 Cytoplasm Mitochondrion GjHIR1 2 62 98 3 11 14 88 19 03 線粒體 Mitochondrion GjHIR2 65 85 2 09 15 33 16 72 線粒體 Mitochondrion GjHIR4 63 16 2 63 14 80 19 41 線粒體 Mitochondrion 非洲菊 SPFH基因家族的鑒定及表達 85Vol 28 No 1 Feb 2022 都含有 SPFH like superfamily結(jié)構(gòu)域 根據(jù)各成員所含其他 保 守 結(jié) 構(gòu) 域 的 不 同 將 其 分 為 以 下 3類 A類是含有 SPFH like u4結(jié)構(gòu)域的 GjHIR1 1 GjHIR1 2 GjHIR2和 GjHIR4這 4個成員 B類是含有 SPFH prohibitin結(jié)構(gòu)域的 GjPHB2 GjPHB3和 GjPHB6 C是含有 SPFH paraslipin HflC和 HflC superfamily結(jié)構(gòu)域的 GjSlp 通過在線網(wǎng)站 MEME分析 GjSPFH家族成員蛋白質(zhì)的保守 基 序 motif 共 鑒 定 到 15個保守 motif 圖 2 所有的 GjSPFH 家族成員蛋白序列中均含有 motif 3 說 明 出 現(xiàn) 頻 率 較 高 的 motif 在 GjSPFH基因中具有重要作用 每個家族成員保守基序的數(shù) 目及種類存在一定差異 并且同一亞組的蛋白成員保守基序 位置及種類大致相同 這說明 GjSPFH家族成員具有功能特 異性 也具有功能冗余的現(xiàn)象 如在 HIR亞組中均含有 motif 1 2 4 6 8 11 14 在 PHB亞組中均含有 motif 5 7 9 10 12 15 結(jié) 合 MEME分 析 結(jié) 果 使 用 Pfam在線數(shù)據(jù)庫對這 15個基序查詢 注釋發(fā)現(xiàn) motif 2 3 4 5 7代表 SPFH結(jié)構(gòu)域 2 3 GjSPFH家族成員序列比對及系統(tǒng)進化 利用 DNAMAN軟件對 GjSPFH家族成員的 CDS進行序列 比 對 發(fā) 現(xiàn) 其 長 度 在 858 1 182 bp之間 序列較長的成員有 2 個 分 別 是 GjPHB2的 CDS 1 038 bp 和 GjSlp的 CDS 1 182 bp 經(jīng)序列比對發(fā)現(xiàn) GjSPFH家族成員的編碼序列一致性 較低 這與邸超的研究結(jié)論 26 相一致 其中相似度最高的一 對為 GjHIR1 1和 GjHIR2 相 似 度 僅 為 53 利用 Phytozome數(shù)據(jù)庫下載的擬南芥 水稻 SPFH超家族 蛋白 37條 氨 基 酸 序 列 與 非 洲 菊 轉(zhuǎn) 錄 組 鑒 定 出 的 8條 GjSPFH 成 員 氨 基 酸 序 列 進 行系 統(tǒng) 進 化 樹 的 構(gòu) 建 圖 3 參考擬南芥 和水稻中 SPFH超 家 族 蛋 白 的 分 類 非 洲 菊 SPFH超蛋白家族 可分為 HIR Slp和 PHB這3類 其 中 HIR和 PHB亞組中成員較 多 分 別 包 含 4個 GjHIR1 1 GjHIR1 2 GjHIR2和 GjHIR4 和 3個 GjPHB2 GjPHB3和 GjPHB6 成 員 Slp亞組只包含一 個 GjSlp 2 4 GjSPFH家族成員蛋白互作預測 蛋白 互作 預 測 結(jié) 果 圖 4 顯 示 3個亞組的蛋白都與 PHB 蛋白發(fā)生強烈的互作 預示 GjSPFH蛋白家族自身成員之間發(fā) 生互作 除了 GjSlp以外 GjSPFH蛋白家族成員還會和其他蛋 白互作 例如 PHB和 HIR兩個亞組的蛋白都與 CI51互 作 預 示著 GjPHBs和 GjHIRs的功能與 AtCI51有著一定的關聯(lián) 2 5 GjSPFH家族在健康和感病時期的基因表達水平 依據(jù)非洲菊轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中健康植株和感染根腐病病原菌 圖2 GjSPFH家族蛋白的motif分布圖 Fig 2 Protein motif distribution map of GjSPFH family proteins 圖1 GjSPFH家族蛋白的保守結(jié)構(gòu)域分類圖 Fig 1 Conserved domain classification map of GjSPFH family proteins 李乾玉 等 28卷 第1期 2022年2月86 植株 SPFH基因的 FPKM值分析 GjSPFH的表達差異 分析 結(jié) 果 圖 5 表明 在非洲菊健康和感病植株中 GjHIR1 1和 GjHIR4的表達量相對較高 GjPHB6和 GjSlp的表達量相對較 低 感 病 后 GjHIR1 1 GjHIR1 2 GjHIR2 GjHIR4和 GjPHB6 上調(diào)表達 GjSlp GjPHB2和 GjPHB3下 調(diào) 表 達 進 一 步 分 析 發(fā)現(xiàn) 僅 GjPHB6在感病時期表達量顯著高于健康時期 以上 結(jié)果表明非洲菊 GjSPFH基 因 家 族 能 夠 響 應 根 腐 病 脅 迫 其 中 GjPHB6可能與非洲菊防御真菌侵染過程有關 2 6 不同組織部位及不同激素處理下GjSPFH家族表 達量的qRT PCR 利用 qRT PCR檢測 GjSPFHs在非洲菊不同組織部位的 表 達 情 況 結(jié) 果 圖 6A 顯 示 GjSPFHs基因家族 5個成員 GjHIR1 1 GjHIR1 2 GjHIR4 GjPHB3和 GjPHB6 在 葉 片中的表達量最高 GjSPFHs基因家族 2個 成 員 GjPHB2和 GjHIR2 在 莖 中 的 表 達 量 最 高 除 GjHIR1 2以外 GjSPFHs 基因家族成員在根的表達量均低于莖和葉片 進一步分析發(fā) 現(xiàn) 同一亞組的成員在不同組織部位的表達情況并不存在 相 似 的 趨 勢 如 GjPHB3和 GjPHB6在 葉 片 中 表 達 量 較 高 而 GjPHB2在莖中表達量較高 利用 qRT PCR檢測激素 SA和 MeJA處 理 后 非 洲 菊 葉 片 中不同 GjSPFHs的表達趨勢 在 SA處 理 下 圖 6B 與 對 照 組 0 h相比 GjPHB2 GjPHB3 GjHIR1 1 GjHIR2的表達趨 勢為降 升 降 GjHIR1 2和 GjHIR4的表達趨勢均為逐漸 下降 GjPHB6總體呈先上升后下降趨勢 分析發(fā)現(xiàn) SA處理 顯著抑制了大部分 GjSPFHs基因家族成員的表達 在 MeJA 處 理 下 圖 6C 與 對 照 組 0 h處理相比 GjPHB6呈 V 形表 達趨勢 GjHIR1 2和 GjHIR4呈 N 形表 達 趨 勢 GjPHB2 GjPHB3 GjHIR1 1和 GjHIR2呈 W 形表 達 趨 勢 進一步分 析發(fā)現(xiàn) MeJA處理 72 h后 7個 GjSPFH家族成員均上調(diào)表達 總之 GjSPFH基因家族能夠響應 SA和 MeJA激素脅迫并呈現(xiàn) 多 種 表 達 調(diào) 控 模 式 表 明 GjSPFHs表達受到激素影響 SA和 MeJA是 與 植 物 抗 病 相 關 的 激 素 推 測 GjSPFHs表達與植物 的抗病性相關 3 討論與結(jié)論 3 1 非洲菊SPFH家族特性分析 膜微區(qū)作為病原菌入侵宿主的平臺 其動力學特性在植 物的先天免疫反應中具有十分重要的作用 參與病原菌的防 圖4 非洲菊SPFH家族成員互作蛋白的預測 Fig 4 Predict and analysis of the interacting protein of SPFH family members in Gerbera jamesonii 圖3 SPFH家族蛋白聚類分析 Fig 3 Phylogenetic tree of SPFH family proteins 圖5 非洲菊SPFH基因家族在健康和感病時期的表達分析 CK為健康時 期 Dis為感染根腐病病原菌時期 Fig 5 Expression analysis of SPFH gene family in Gerbera jamesonii during health and pathogen infected periods CK Period of health Dis Period of pathogen infected 非洲菊 SPFH基因家族的鑒定及表達 87Vol 28 No 1 Feb 2022 御反應 27 近年來科學家們對位于膜微區(qū)的 SPFH超家族蛋白 進行了深入研究 為研究非洲菊 SPFH超家族蛋白提供了重要 理論基礎 本 研 究 中 共 鑒 定 出 8個 SPFH超家族蛋白成員 其 中 HIR 4個 PHB 3個 Stomatin類 蛋 白 SLP 1個 分析發(fā)現(xiàn) 其家族蛋白成員的數(shù)量在不同物種間存在一定差異 如在擬 南芥中至少有 7個 AtPHB基因表達 28 已 證 明 擬 南 芥 中 存 在 4 個 HIR 29 玉 米 3個 HIR 30 大 麥 4個 HIR 31 對 8條 GjSPFH蛋 白序列的亞細胞定位分析發(fā)現(xiàn) 均定位于線粒體上 GjHIR1 1 還 可 能 定 位 于 細 胞 質(zhì) 上 這 與 Browman等研究證明的含有 SPFH結(jié)構(gòu)域的蛋白都定位于線粒體 細胞質(zhì)膜等生物膜系 圖6 GjSPFHs在不同組織部位的相對表達量 A 以及GjHIR1 1 GjHIR1 2 GjHIR2 GjHIR4 GjPHB2 GjPHB3和GjPHB6在不同激素處理下的 表達水平 B和C Root 根 Petiole 莖 Leaf 葉 SA 水 楊 酸 MeJA 茉莉酸甲酯 不同小寫字母表示處理間差異顯著 P 0 05 Fig 6 The relative expression levels of the GjSPFHs in different tissues A and the expression levels of GjHIR1 1 GjHIR1 2 GjHIR2 GjHIR4 GjPHB2 GjPHB3 and GjPHB6 under different hormone treatments B C SA Salicylic acid MeJA Methyl jasmonate Different lowercase letters indicate significant differences between the treatments P 0 05 李乾玉 等 28卷 第1期 2022年2月88 統(tǒng)上的結(jié)論 32 一致 通過 GjSPFH保守結(jié)構(gòu)域分析發(fā)現(xiàn) 非洲 菊 SPFH家族蛋白成員的保守結(jié)構(gòu)域均靠近蛋白的 N端 符 合 Hidesh等研究證明的 SPFH結(jié)構(gòu)域特征 33 此外 SPFH結(jié)構(gòu) 域 中 某 些 區(qū)域 片段 比 較 保 守 motif 2 3 4 5 7 同 時 不 同 亞 組具有的保守基序在種類上保持相對一致性 這種基因結(jié)構(gòu) 的多樣性預示著 SPFH蛋白家族生物學功能的多樣性 在與擬 南芥和水稻構(gòu)建的 SPFH家 族 蛋 白 聚 類 分 析 中 發(fā) 現(xiàn) 非 洲 菊 GjSPFH家族可分為 3個亞組 同一亞組成員能夠與擬南芥和 水稻的亞組很好地聚類在一起 且具有相同結(jié)構(gòu)域的成員也 能夠聚類到同一亞組的分支上 這表明不同物種的 SPFH基因 具有相對的保守性 可能具有相對保守的分子功能 3 2 非洲菊SPFH可能參與植物生長發(fā)育與逆境脅迫 SPFH蛋白具有功能多樣性 參與植物的生長發(fā)育與抗 逆 抗病等過程 在植物抵御病菌侵染過程中發(fā)揮著重要作 用 6 Zhou等研究發(fā)現(xiàn)在水稻中 OsHIR1與 OsLRR1蛋白互作 能夠增強植物的抗病反應 34 李 賽 賽 等 研 究 證 明 轉(zhuǎn) OsHIR3 基因水稻能夠顯著降低水稻條紋病毒 rice stripe virus RSV 的積累量 增強水稻對水稻白葉枯病菌 Xanthomonas oryzae pv oryzae Xoo 的 抗 性 35 其他物種的 HIR基 因 包 括 ZmHIR3 30 TaHIR1 19 TaHIR3 20 GmHIR1 36 和大麥 HIR 31 均參與植物的抗病過程 本研究中分析非洲菊轉(zhuǎn)錄組 的 FPKM值發(fā)現(xiàn) 非洲菊 GjSPFH基因家族能夠響應根腐病脅 迫 非 洲 菊 SPFH聚 類 分 析 結(jié) 果 表 明 除 GjPHB6以外同一亞 組的基因成員在感病時期的調(diào)控趨勢基本一致 推測同一亞 組的 SPFH家族成員在非洲菊抗病過程中可能具有相對保守 的功能的 GjPHB6在感病時期表達量顯著高于健康時期 表 明 GjPHB6可能與非洲菊抵御真菌侵染有關 基因在同一物種的不同組織表達情況存在差異 具有組 織特異性 例如 AtPHBs在 擬 南 芥 幼 苗 根 莖 莖 生 葉 蓮 座 葉和花 5個組織中呈現(xiàn)出多樣化的表達模式 26 AtHIR1在胚 軸和子葉中表達量較高 37 AtHIR3在根尖分生區(qū)表達量較 高 38 AtHIRs在花粉中均有表達 39 本研究中 8個 GjSPFH 在不同組織中具有顯著的表達差異 大部分成員在葉片中表 達量較高 在根中表達量較低 同時 并未發(fā)現(xiàn) GjSPFH基因 在不同組織中的表達模式和進化關系呈顯著的相關性 例如 GjPHB2 GjPHB3和 GjPHB6在進化上屬于同一亞組 但它們 在不同組織中具有不同的表達情況 GjSPFH的功能和具體調(diào) 控機制還需進一步研究 植物在外界的生物和非生物脅迫下會加速衰老 SA和 MeJA作為損傷刺激的內(nèi)源信號分子 與植物的抗病反應存在 一定的聯(lián)系 40 邱超等研究表明 AtPHBs基因在各種激素如 ABA SA MeJA等處理下低表達 且表達模式呈現(xiàn)多樣性 26 Ahn等研究表明煙草中應用 VIGS沉默 NbPHB1和 NbPHB2基 因 導致線粒體完整性被破壞 早衰以及增強了對各種逆境 的敏感性 41 勒晶豪等研究表明辣椒 CaHIR4基因在外源激 素 SA和 MeJA處理下呈現(xiàn)出下調(diào)表達模式 且沉默 CaHIR4基 因減弱了辣椒植株對疫霉菌的抗性 42 本 研 究 中 對 GjSPFH 的部分家族成員在 SA和 MeJA處理下的表達情況分析發(fā)現(xiàn) 非洲菊 SPFH基因家族能夠響應 SA和 MeJA脅迫并呈現(xiàn)出多 樣化的表達模式 同一亞組的基因在響應激素表達情況上也 呈現(xiàn)出多樣性 這表明在響應不同激素脅迫的過程中非洲菊 GjSPFH可能發(fā)揮不同的功能 本研究從非洲菊轉(zhuǎn)錄組中篩選到 8個非洲菊 SPFH基因 預測其蛋白長度在 285 393 aa之間 蛋白理論分子量在 31 22 10 3 43 14 10 3 之間 等電點為 5 53 9 80 含 有 15個保守氨 基 酸 基 序 均 定 位 于 線 粒 體 GjSPFH可分為 3個亞組 非洲菊 GjSPFH基因家族能夠響應根腐病脅迫 GjPHB6在感病時期 表達量顯著高于健康時期 可能參與了與非洲菊抵御真菌侵 染的過程 GjSPFH基因的表達具有組織特異性 還能夠?qū)?病 相 關 激 素 SA和 MeJA 的處理作出應答并呈現(xiàn)多種表達調(diào) 控模式 GjSPFH可 能 與 非 洲 菊 抗 病 性 有 關 但 GjSPFH成員 的具體功能還需進一步探索并驗證 1 崔亞寧 李曉娟 林金星 李瑞麗 脂筏及其在植物細胞中的研究進 展 J 電子顯微學報 2014 33 5 469 477 Cui YN Li XJ Lin JX Li RL Research progress on the lipid rafts in plant cells J J Chin Electr Microsc Soc 2014 33 5 469 477 2 Rivera Milla E Stuermer CA Malagatrillo E Ancient origin of reggie flotillin reggie like and other lipid raft proteins convergent evolution of the SPFH domain J Cell Mol Life Sci 2006 63 3 343 357 3 Choi HW Kim YJ Hwang BK The hypersensitive induced reaction and leucine rich repeat proteins regulate plant cell death associated with disease and plant immunity J Mol Plant Microbe Interact 2011 24 1 68 78 4 Hinderhofer M Walker CA Friemel A Stuermer CA M ller HM Reuter A Evolution of prokaryotic SPFH proteins J BMC Evol Biol 2009 9 1 10 5 Dempwolff F Wischhusen HM Specht M Graumann PL The deletion of bacteria dynamin and flotillin genes results in pleiotropic effects on cell division cell growth and in cell shape maintenance J BMC Microbiol 2012 12 1 298 6 曹陽陽 玉猛 魯良 李曄 林金星 李瑞麗 植物 SPFH超家族蛋白 及其生物學功能研究進展 J 電子顯微學報 2019 38 3 294 302 Cao YY Yu M Lu L Li B Lin JX Li RL Recent advances on SPFH superfamily proteins and their biological functions in plants J J Chin Electron Microsc Soc 2019 38 3 294 302 7 Bauer M Pelkmans L A new paradigm for membrane organizing and shaping scaffolds J FEBS Lett 2006 580 23 5559 5564 8 Borner GHH Sherrier DJ Weimar T Michaelson LV Hawkins ND MacAskill A Napier 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