玉米特有转录因子ZmTF10的克隆及抗逆功能分析
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胁 迫下 番 茄会 降低 对 Ｋ 、 ｃ ａ 的 吸收 ， 土壤 含 盐量 高 时 ， 植 物 吸收 热分 并在 体 内积 累造 成盐 害 ， 使 细胞
质专一离子浓度过高 ， 伤害膜结构及功能， 降低细胞膜的稳定性 ， 阻碍光合产物的运输 ， 引起糖代谢异常 ， Ａ Ｔ Ｐ和核酸 物 质形 成能 力降 低 ¨ ， 随 着胁 迫时 间 的延 长 ， 植 物体 内积 累 的盐 离 子越 来 越 多 ， 当成 熟 叶 片 内
中 图分 类 号 ： Ｑ ９ ４ ５ ． ７ ８ 文献标识 码 ： Ａ
玉米（ Ｚ ｅ ａ ｍ ａ ｙ ｓ ） 是 早熟 禾 （ Ｐ ｏ ａ ｃ ｅ ａ ｅ ） 玉 蜀黍 族 （ Ｍａ ｙ ｄ ｅ ａ ｅ ） 一年 生谷 类植 物 ， 起 源于北 、 中、 南美 洲 … ． 玉 米 是世 界 上分 布最 广泛 的粮 食作 物 之一 ， 种植 面 积仅 次 于 小麦 和 水 稻 而居 第 三 位 ． 在 所 有 主食 中 ， 玉米 的 营养价 值 和保健 作 用是 最高 的 ， 可预 防 心脏病 和 癌症 ， 而 且其 维 生素 含量 非 常高 ， 为稻 米 、 小麦 的 ５倍 ～１ ０
１ 材 料 和方 法
１ ． １ 材 料
玉米 ｑ ３ １ ９由河 南 省农科 院玉米研 究 所提 供 ．
１ ． ２ 方 法
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ ． １ １ － ２ ０ 基金项 目：国家 ９ ７ ３计划项 目（ ２ ０ ０ ７ Ｃ Ｂ ２ １ ０ ８ ８ ０ １ ） ． 作者 简介 ： 焦少 山（ １ ９ ８ ７ 一） ， 男， 山西应县 人 ， 山西师 范大学生命科学学 院硕 士研究 生 ， 主要 从事植物细胞学方 面的研 究． 通讯作者 ： 张 春义（ １ ９ ６ ２ 一） ， 男， 内蒙人 ， 中国农业科 学院生物 技术研 究所 研究员 ， 博士， 主要 从事分 子育 种生物 学方 面的 研究 ．
（ １ ．山西师范大学生命科 学学 院， 山西 临汾 ０ ４ １ ０ ０ ４；
２ ．中国农业 科学院生物技术研究所 ， 北京 ０ １ ０ ０ ０ ０ ） 摘 要 ：目前 已有人通 过玉米全基 因组序列 和生 物信息学分析计算 ， 获得 了玉 米特异 的转录 因子库． 本
文通过 克隆得到转录 因子 Ｚ ｍＴ Ｆ １ ０ Ｃ Ｄ Ｓ序列 ， 对 克隆出来的 Ｚ ｍ Ｔ Ｆ １ ０转 录因子进行亚细胞定位 发现其在 细胞核 中表达． 为了分析激素处理与各种胁迫 条件下的基 因表达模式 ， 进而研究 其功 能 ， 对 玉米 ｑ ３ ｌ ９进 行（ Ｈ Ｏ、 Ｎ ａ Ｃ １ 、 Ｐ Ｅ Ｇ、 Ａ Ｂ Ａ、 Ｇ Ａ、 Ｓ Ａ） 六种 不 同处 理 ， 然 后分 别 提取 Ｒ Ｎ Ａ， 通过 Ｒ ｅ ａ １ ． Ｔ ｉ ｍ ｅ Ｐ Ｃ Ｒ 分析 发 现 Ｚ ｍ Ｔ Ｆ １ ０可能和抗旱 、 抗盐有 一定的关系 ， 为下一步工作奠定 一定 的实验基础． 关键词 ： 玉米 ；转录因子 ；亚细胞功能分析
・
６ ２・
山西 师 范 大 学 学 报 （ 自然 科 学 版 ）
２ ０ １ ３正
１ ． ２ ． １ 转录因子的亚细胞定位
亚细胞定位载体构建路线．
图１ 亚 细胞定位 载体构建路线简 图
Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｓ ｕ ｂ —ｃ ｅ ｌ ｌ ｕ ｌ ａ ｒ ｌ ｏ ｃ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｌ ｉ ｎ ｅ ｄ ｉ ａ ｇ ｒ ａ ｍ
倍 ．
干旱 、 高盐 、 低温等非生物逆境严重影响植物 的生长发育和农作物的产量． 我 国的农业基础薄弱 ， 耕地 有 效灌 溉 面积 不足 ４ ７ ％， 中低 产 田约 占 ２ ／ ３， 抗 灾 能力 较弱 ， 干旱 、 低 温和 土壤 盐渍 化是 影 响我 国农 业生 产 的严重 问题 ＿ ３ ］ ． 目前 发现许 多 基 因能 同 时 受 干 旱 、 低 温 、高 盐 等 逆 境诱 导 ｊ ． 在干旱 、 低 温 和 高盐 环 境 中， 植物体 内的 Ａ Ｂ Ａ会迅速积累 ， 诱导许多逆境响应基 因表达＂ Ｊ ， 使植物产生适应性生理反应 ， 从而提高 植物对不 良环境 的耐受性 Ｉ ９ Ｊ ． 土壤盐分过多也会对植 物造成伤害¨ 。 ’ “ Ｊ ， 主要包括渗透胁迫 、 营养缺乏胁 迫、 离子 毒 害 、 生 理 代谢 紊乱 ＿ ｌ ． 植 物 正 常 的生 长 发 育需 要 一 定 量 的各 种 矿 质 元 素 ， 有研 究 发 现 ， Ｎ ａ Ｃ １
山西师范大学学报 （ 自然科学版 ）
第２ ７卷 第 １期 ２ ０ １ ３年 ３月
Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｓ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ Ｎｏ ｒ ｍａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ Ｅｄｉ ｔ ｉ ｏ ｎ
基 因枪微 弹 的制备 ： 参 照安 韩冰 等一文 中的方法 基 因枪 轰击 洋葱 表皮 ： 参考 安韩 冰等一 文 中 的方 法 １ ． ２ ． ２ 转 录 因子 的表 达谱 分 析 玉米 ｑ ３ １ ９在蛭 石培 养 至 三 叶 一芯 时 ， 对 其 进 行六 种 （ Ｈ ： ０ 、 Ｎ ａ Ｃ Ｉ 、 Ｐ Ｅ Ｇ、
Ｖｏ １ ． ２ ７ Ｎｏ ． １
Ｍａ ｒ ．２ Ｏｌ ３
文章 编号 ： １ ０ ０ ９ － ４ ４ ９ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ － ０ ０ ６ １ ０６ －
玉米特有转录因子 Ｚ ｍ Ｔ Ｆ １ ０的克隆及抗逆功能分析
焦少 山 ， 侯 春燕 ， 韩 榕 ， 张春义
的盐离 子 积 累到一 定水 平 时就产 生 离子 胁 迫 毒 害 ¨ ” ， 所 以运 用 Ｇ ａ ｔ ｅ ｗ ａ ｙ 、Ｒ ｅ ａ ｌ — Ｔ ｉ ｍ ｅ Ｑ ｕ ａ ｎ ｔ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｐ Ｃ Ｒ技
术， 阐明植 物抗 逆机 制 ， 以获 得抗 逆性 优 良的转基 因玉米 品种 显得 尤 为重 要 ．
质专一离子浓度过高 ， 伤害膜结构及功能， 降低细胞膜的稳定性 ， 阻碍光合产物的运输 ， 引起糖代谢异常 ， Ａ Ｔ Ｐ和核酸 物 质形 成能 力降 低 ¨ ， 随 着胁 迫时 间 的延 长 ， 植 物体 内积 累 的盐 离 子越 来 越 多 ， 当成 熟 叶 片 内
中 图分 类 号 ： Ｑ ９ ４ ５ ． ７ ８ 文献标识 码 ： Ａ
玉米（ Ｚ ｅ ａ ｍ ａ ｙ ｓ ） 是 早熟 禾 （ Ｐ ｏ ａ ｃ ｅ ａ ｅ ） 玉 蜀黍 族 （ Ｍａ ｙ ｄ ｅ ａ ｅ ） 一年 生谷 类植 物 ， 起 源于北 、 中、 南美 洲 … ． 玉 米 是世 界 上分 布最 广泛 的粮 食作 物 之一 ， 种植 面 积仅 次 于 小麦 和 水 稻 而居 第 三 位 ． 在 所 有 主食 中 ， 玉米 的 营养价 值 和保健 作 用是 最高 的 ， 可预 防 心脏病 和 癌症 ， 而 且其 维 生素 含量 非 常高 ， 为稻 米 、 小麦 的 ５倍 ～１ ０
１ 材 料 和方 法
１ ． １ 材 料
玉米 ｑ ３ １ ９由河 南 省农科 院玉米研 究 所提 供 ．
１ ． ２ 方 法
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ ． １ １ － ２ ０ 基金项 目：国家 ９ ７ ３计划项 目（ ２ ０ ０ ７ Ｃ Ｂ ２ １ ０ ８ ８ ０ １ ） ． 作者 简介 ： 焦少 山（ １ ９ ８ ７ 一） ， 男， 山西应县 人 ， 山西师 范大学生命科学学 院硕 士研究 生 ， 主要 从事植物细胞学方 面的研 究． 通讯作者 ： 张 春义（ １ ９ ６ ２ 一） ， 男， 内蒙人 ， 中国农业科 学院生物 技术研 究所 研究员 ， 博士， 主要 从事分 子育 种生物 学方 面的 研究 ．
（ １ ．山西师范大学生命科 学学 院， 山西 临汾 ０ ４ １ ０ ０ ４；
２ ．中国农业 科学院生物技术研究所 ， 北京 ０ １ ０ ０ ０ ０ ） 摘 要 ：目前 已有人通 过玉米全基 因组序列 和生 物信息学分析计算 ， 获得 了玉 米特异 的转录 因子库． 本
文通过 克隆得到转录 因子 Ｚ ｍＴ Ｆ １ ０ Ｃ Ｄ Ｓ序列 ， 对 克隆出来的 Ｚ ｍ Ｔ Ｆ １ ０转 录因子进行亚细胞定位 发现其在 细胞核 中表达． 为了分析激素处理与各种胁迫 条件下的基 因表达模式 ， 进而研究 其功 能 ， 对 玉米 ｑ ３ ｌ ９进 行（ Ｈ Ｏ、 Ｎ ａ Ｃ １ 、 Ｐ Ｅ Ｇ、 Ａ Ｂ Ａ、 Ｇ Ａ、 Ｓ Ａ） 六种 不 同处 理 ， 然 后分 别 提取 Ｒ Ｎ Ａ， 通过 Ｒ ｅ ａ １ ． Ｔ ｉ ｍ ｅ Ｐ Ｃ Ｒ 分析 发 现 Ｚ ｍ Ｔ Ｆ １ ０可能和抗旱 、 抗盐有 一定的关系 ， 为下一步工作奠定 一定 的实验基础． 关键词 ： 玉米 ；转录因子 ；亚细胞功能分析
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６ ２・
山西 师 范 大 学 学 报 （ 自然 科 学 版 ）
２ ０ １ ３正
１ ． ２ ． １ 转录因子的亚细胞定位
亚细胞定位载体构建路线．
图１ 亚 细胞定位 载体构建路线简 图
Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｓ ｕ ｂ —ｃ ｅ ｌ ｌ ｕ ｌ ａ ｒ ｌ ｏ ｃ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｌ ｉ ｎ ｅ ｄ ｉ ａ ｇ ｒ ａ ｍ
倍 ．
干旱 、 高盐 、 低温等非生物逆境严重影响植物 的生长发育和农作物的产量． 我 国的农业基础薄弱 ， 耕地 有 效灌 溉 面积 不足 ４ ７ ％， 中低 产 田约 占 ２ ／ ３， 抗 灾 能力 较弱 ， 干旱 、 低 温和 土壤 盐渍 化是 影 响我 国农 业生 产 的严重 问题 ＿ ３ ］ ． 目前 发现许 多 基 因能 同 时 受 干 旱 、 低 温 、高 盐 等 逆 境诱 导 ｊ ． 在干旱 、 低 温 和 高盐 环 境 中， 植物体 内的 Ａ Ｂ Ａ会迅速积累 ， 诱导许多逆境响应基 因表达＂ Ｊ ， 使植物产生适应性生理反应 ， 从而提高 植物对不 良环境 的耐受性 Ｉ ９ Ｊ ． 土壤盐分过多也会对植 物造成伤害¨ 。 ’ “ Ｊ ， 主要包括渗透胁迫 、 营养缺乏胁 迫、 离子 毒 害 、 生 理 代谢 紊乱 ＿ ｌ ． 植 物 正 常 的生 长 发 育需 要 一 定 量 的各 种 矿 质 元 素 ， 有研 究 发 现 ， Ｎ ａ Ｃ １
山西师范大学学报 （ 自然科学版 ）
第２ ７卷 第 １期 ２ ０ １ ３年 ３月
Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｓ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ Ｎｏ ｒ ｍａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ Ｅｄｉ ｔ ｉ ｏ ｎ
基 因枪微 弹 的制备 ： 参 照安 韩冰 等一文 中的方法 基 因枪 轰击 洋葱 表皮 ： 参考 安韩 冰等一 文 中 的方 法 １ ． ２ ． ２ 转 录 因子 的表 达谱 分 析 玉米 ｑ ３ １ ９在蛭 石培 养 至 三 叶 一芯 时 ， 对 其 进 行六 种 （ Ｈ ： ０ 、 Ｎ ａ Ｃ Ｉ 、 Ｐ Ｅ Ｇ、
Ｖｏ １ ． ２ ７ Ｎｏ ． １
Ｍａ ｒ ．２ Ｏｌ ３
文章 编号 ： １ ０ ０ ９ － ４ ４ ９ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ － ０ ０ ６ １ ０６ －
玉米特有转录因子 Ｚ ｍ Ｔ Ｆ １ ０的克隆及抗逆功能分析
焦少 山 ， 侯 春燕 ， 韩 榕 ， 张春义
的盐离 子 积 累到一 定水 平 时就产 生 离子 胁 迫 毒 害 ¨ ” ， 所 以运 用 Ｇ ａ ｔ ｅ ｗ ａ ｙ 、Ｒ ｅ ａ ｌ — Ｔ ｉ ｍ ｅ Ｑ ｕ ａ ｎ ｔ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｐ Ｃ Ｒ技
术， 阐明植 物抗 逆机 制 ， 以获 得抗 逆性 优 良的转基 因玉米 品种 显得 尤 为重 要 ．