杜梨bHLH转录因子家族两成员的序列特征及对非生物胁迫的转录响应

李晓刚+李慧+杨青松+蔺经+常有宏

摘要： 为探索杜梨（Pyrus betulaefolia Bunge）bHLH转录因子家族的序列特征及表达特点，以8叶期杜梨幼苗为材料，克隆获得2个bHLH转录因子bHLH122-1和bHLH122-2，采用qPCR方法研究它们在非生物胁迫下的表达情况。结果表明，bHLH122-1和bHLH122-2开放阅读框为1 302 bp和1 251 bp，编码的蛋白分别含433个和416个氨基酸残基，分别与苹果的MdbHLH122的同源性最高（83.49%和93.51%）。bHLH122-1和bHLH122-2主要在叶中表达，盐、干旱以及渗透胁迫均能诱导PbbHLH122-1和PbbHLH122-2的表达，但它们对ABA处理并无转录响应。此外，PbbHLH122-2对上述逆境的应答要早于PbbHLH122-1，而PbbHLH122-1的表达量大于PbbHLH122-1。综上所述，bHLH122-1和bHLH122-2均参与杜梨叶片对非生物胁迫的防御机制，该机制不受ABA信号调控，并且PbbHLH122-1和PbbHLH122-2在逆境条件下发挥的作用可能略有不同。

关键词： 杜梨；bHLH122转录因子；非生物胁迫；表达特征

中图分类号： S661.201 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2017）22-0040-06

bHLH（basic Helix-Loop-Helix，堿性-螺旋-环-螺旋）转录因子是真核生物中广泛存在的一大类转录因子，通过特定的氨基酸残基与靶基因相互作用，进而调节相关基因的表达[1]。bHLH转录因子家族成员在植物中数量众多，为仅次于MYB类转录因子的第二大基因家族[2]。例如，bHLH转录因子在拟南芥（Arabidopsis thaliana）基因组中为147个[3-4]，在水稻（Oryza sativa）中有167个[5]，菜豆中为155个[6]。bHLH转录因子广泛参与植物叶片花青素合成[7]、光周期对花期的调控[8]、果实的发育成熟[9-10]，以及缺铁条件下根的应激反应[1，11]等多种生命活动。除此之外，研究表明bHLH基因家族中部分成员在植物适应逆境过程中发挥重要作用，例如，拟南芥的AtbHLH122表达受干旱、高盐、渗透等非生物胁迫强烈诱导，超量表达AtbHLH12可显著提高转基因植株的抗逆能力[12]；……