辣椒CaJERF1基因的克隆及其功能的初步研究.pdf

1、植物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，常遭受病原菌等生物因素和干旱、低溫、高溫等非生物因素的脅迫，輕者使植物生長(zhǎng)發(fā)育受阻，重者導(dǎo)致植株死亡。在逆境條件下，植物體內(nèi)通常會(huì)發(fā)生一系列的生理生化反應(yīng)，并且形成了一定的脅迫應(yīng)答機(jī)制。植物感受外界信號(hào)后，通過(guò)一系列傳遞激發(fā)轉(zhuǎn)錄因子即反式作用因子，反式作用因子與順式作用元件結(jié)合，激活RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄復(fù)合物，從而啟動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)。因此轉(zhuǎn)錄因子在植物的逆境脅迫應(yīng)答中起著非常重要的作用。ERF轉(zhuǎn)錄因子作為一類逆境相關(guān)

2、轉(zhuǎn)錄因子，在植物防衛(wèi)反應(yīng)中具有重要的作用。研究發(fā)現(xiàn)ERF轉(zhuǎn)錄因子既能與植物抗病相關(guān)基因(PR基因)啟動(dòng)子中的GCC-box(核心序列為AGCCGCC)結(jié)合調(diào)控PR基因表達(dá)來(lái)提高植物對(duì)病害的抗性，還可結(jié)合非GCC-box順式作用元件參與植物對(duì)低溫、干旱等非生物脅迫的應(yīng)答過(guò)程。 為了進(jìn)一步深入地研究植物抗性的分子機(jī)制，我們通過(guò)RACE技術(shù)從辣椒中克隆了一個(gè)乙烯應(yīng)答反應(yīng)因子CaJERF1的cDNA序列，全長(zhǎng)為1379bp，含有一個(gè)完整

3、的開放閱讀框架，編碼375個(gè)氨基酸。通過(guò)對(duì)根據(jù)其推導(dǎo)的氨基酸序列進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)CaJERF1具有一個(gè)由59個(gè)氨基酸構(gòu)成的保守的ERF結(jié)構(gòu)域(104-162)，和一段可能作為核定位信號(hào)的富含K、R氨基酸的堿性結(jié)構(gòu)域。在N端有一段功能未知的氨基酸序列(MCGGAIISD)，與最近發(fā)現(xiàn)的屬于ERF家族第Ⅳ次家族的LeERF2一段特異區(qū)域(MCGGAII/L)類似，因此推斷CaJERF1可能是一個(gè)定位在核內(nèi)發(fā)揮轉(zhuǎn)錄激活作用的轉(zhuǎn)錄因子，并且應(yīng)該屬

4、于ERF家族的第Ⅳ次家族。而從根據(jù)AP2域建立的進(jìn)化樹來(lái)看，CaJERF1與屬于B2家族的JERF1，RAP2.2，RAP2.12聚為一枝，遺傳距離更近。 為了確定CaJERF1參與到哪些信號(hào)途徑，我們用乙烯、茉莉酸甲酯(MeJA)、水楊酸(SA)、NaCl以及低溫進(jìn)行誘導(dǎo)，提取不同時(shí)間點(diǎn)的RNA進(jìn)行Northern分析，結(jié)果顯示：CaJERF1基因在乙烯、茉莉酸甲酯(MeJA)、NaCl以及低溫的誘導(dǎo)下大量表達(dá)，而水楊酸(SA