香鱗毛蕨DfTCP的生物信息學(xué)及其表達(dá)模式分析

官亞琳，湯 珣，張冬瑞，夏德鑫，李 杰，劉守銀，宋春華，常 纓

(東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030)

香鱗毛蕨(Dryopterisfragrans)屬于鱗毛蕨科鱗毛蕨屬落葉多年生藥用草本植物，一般生長(zhǎng)于樹林下或巖石縫里，主要分布在黑龍江省五大連池市，受大陸季風(fēng)性氣候影響，該地區(qū)降水量多而集中，極端最低氣溫-41.0 ℃，極端最高氣溫36.5 ℃[1]，是研究植物抗逆(低溫、高溫和鹽等)的珍貴材料。因此，開展香鱗毛蕨抗逆機(jī)制研究對(duì)于豐富植物抗逆的理論、推動(dòng)黑龍江高寒地區(qū)藥用植物資源栽培具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。TCP蛋白是植物特異性轉(zhuǎn)錄因子的一個(gè)小家族，通過調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖，在植物生長(zhǎng)發(fā)育的多個(gè)過程以及對(duì)外界環(huán)境的響應(yīng)中發(fā)揮著重要調(diào)節(jié)作用[2-5]。TCP蛋白具有TCP結(jié)構(gòu)域的特點(diǎn)，該結(jié)構(gòu)域是一個(gè)高度保守的N-端59個(gè)堿基螺旋環(huán)(bHLH)結(jié)構(gòu)，與DNA結(jié)合、蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用和蛋白質(zhì)核定位有關(guān)[6]。根據(jù)TCP結(jié)構(gòu)域的序列特征和同源性，將TCP家族成員分為2個(gè)亞家族：Ⅰ類(以PCF蛋白為代表)和Ⅱ類(以CYC和TB1為代表)[4，7]，這2個(gè)亞家族之間最顯著的區(qū)別是，Ⅰ類成員在TCP結(jié)構(gòu)域的基本區(qū)域顯示出4個(gè)氨基酸的缺失[4]，而Ⅱ類TCP成員根據(jù)其TCP域的不同進(jìn)一步細(xì)分為2個(gè)子類(CIN和CYC/TB1)，此外，一些Ⅱ類成員有一個(gè)具有未知功能的精氨酸基序(R結(jié)構(gòu)域)，這被假設(shè)與促進(jìn)蛋白質(zhì)相互作用有關(guān)[3-4]。研究表明，TCP轉(zhuǎn)錄因子幾乎參與調(diào)控所有植物生長(zhǎng)發(fā)育的多個(gè)生理和生物學(xué)過程包括對(duì)逆境的響應(yīng)，還參與植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程，如赤霉素(GA)、脫落酸(ABA)、獨(dú)腳金內(nèi)酯(SL)、茉莉酸(JA)、生長(zhǎng)素(IAA)和細(xì)胞分裂素(CTK)[8-12]。對(duì)于Ⅰ類TCP基因，通過減少水損失和活性氧，并上調(diào)與ABA、茉莉酸甲酯(MeJA)、乙烯、IAA和CTK信號(hào)途徑相關(guān)的基因，水稻(Oryzasativa)OsTCP19的過表達(dá)提高了植物對(duì)NaCl和甘露醇脅迫的耐受性[13-14]。對(duì)于Ⅱ類TCP基因，水稻OsTCP14和OsTCP21的過表達(dá)增加了植物對(duì)冷脅迫的敏感性[15]。在擬南芥(Arabidopsisthaliana)中TCP14與轉(zhuǎn)錄因子DOF6結(jié)合互作后阻止DOF6激活A(yù)BA生物合成基因ABADEFICIENT1(ABA1)和其他ABA相關(guān)的脅迫基因，拮抗了ABA信號(hào)傳導(dǎo)而促進(jìn)種子萌發(fā)[16-17]。迄今為止，在雙子葉植物和單子葉植物中都發(fā)現(xiàn)了一些完整的TCP家族成員，它們通過參與植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑來調(diào)控植物對(duì)非生物脅迫的響應(yīng)，表明TCP家族可能在植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑和非生物脅迫的響應(yīng)這個(gè)龐大復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中扮演著至關(guān)重要的角色，如擬南芥[18]、西紅柿(Solanumlycopersicum)[19]、蘋果(Malusdomestica)[20]、草莓(Fragariaananassa)[21]和竹子(Phyllostachysedulis)[22]。近期研究結(jié)果表明，TCP轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)受ABA、水楊酸(SA)、MeJA等激素及溫度、高鹽和干旱等非生物脅迫誘導(dǎo)，但在香鱗毛蕨中，有關(guān)DfTCP與抗逆的研究鮮有報(bào)道。本研究對(duì)香鱗毛蕨DfTCP基因進(jìn)行生物信息學(xué)預(yù)測(cè)分析，同時(shí)通過實(shí)時(shí)熒光定量PCR測(cè)定其在逆境環(huán)境下的相對(duì)表達(dá)水平，進(jìn)而探索TCP轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控香鱗毛蕨抗逆性的機(jī)制，為豐富香鱗毛蕨抗逆理論和實(shí)現(xiàn)種植業(yè)的產(chǎn)業(yè)化提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

香鱗毛蕨長(zhǎng)至幼苗期時(shí)，分別對(duì)其進(jìn)行鹽(200 mmol/L NaCl)、干旱(20% PEG)、高溫(42 ℃)和低溫(4 ℃)處理。分別在0，0.5，1，3，6，12，24，48 h取材，剪成1 cm小段，分別裝袋，用液氮迅速冷凍后置-80 ℃冰箱備用。

當(dāng)植株長(zhǎng)至幼苗期時(shí)，分別對(duì)其葉片噴施100 μmol/L SA、100 μmol/L MeJA、10 μmol/L ABA和500 μmol/L Eth，噴施蒸餾水為對(duì)照。分別在0，0.5，1，3，6，12，24，48 h取材，剪成1 cm小段，分別裝袋，用液氮迅速冷凍后置-80 ℃冰箱備用。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 RNA提取和實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析 采用TRIzol方法提取葉片總RNA(購自全式金生物科技有限公司，北京)參照說明書進(jìn)行，cDNA合成參照反轉(zhuǎn)錄試劑盒(購自全式金生物科技有限公司，北京)說明書進(jìn)行。使用Primer Premier 5.0軟件設(shè)計(jì)DfTCP的qRT-PCR特異引物，正向引物和反向引物序列分別為5′-GCTAACTACGGAGGCACAG-3′和5′-TCCCATCCACCTTCGTAT-3′。以Df18sRNA為內(nèi)參基因，其擴(kuò)增引物序列為5′-GCTTTCGCAGTAGTTCGTCTTTC-3′和5′-TGGTCCTATTATGTTGGTCTTCGG-3′。SYBR Premix Ex TaqTM(TaKaRa)為PCR反應(yīng)試劑，實(shí)時(shí)熒光定量PCR反應(yīng)系統(tǒng)為Mx-3000p Real-time PCR System。每個(gè)反應(yīng)體系共20 μL，包含10 μL的SYBR Premix ExTaqⅡ(10×)，0.4 μL的PCR Forward Primer(10 μmol/L)，0.4 μL的PCR Reverse Primer(10 μmol/L)，1 μL的DNA模板和8.2 μL的滅菌水。反應(yīng)程序：95 ℃預(yù)變性1 min；95 ℃變性30 s，60 ℃退火30 s，40個(gè)循環(huán)；72 ℃延伸30 s。每個(gè)樣品重復(fù)3次，采取2-ΔΔCt法計(jì)算待測(cè)基因的相對(duì)表達(dá)量。3次生物學(xué)重復(fù)，數(shù)據(jù)顯著性分析采用GraphPad Prism 8軟件。

1.2.2 生物信息學(xué)分析 通過NCBI中的BlastP在線工具進(jìn)行其他物種的同源氨基酸序列檢索，使用ClustalX 1.8和DNAMAN進(jìn)行氨基酸序列同源比對(duì)，上述獲得物種序列經(jīng)過Mega 6.0軟件中的鄰接法算法(Neighbor-Joining)構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹，設(shè)置參數(shù)為Bootstrap進(jìn)行1 000次檢驗(yàn)并去除支持率低于50%的節(jié)點(diǎn)，選取P-distance模型，Pairwise deletion處理數(shù)據(jù)缺失。TCP蛋白的理化性質(zhì)由ExPASy-ProtParam tool在線軟件分析(http：//web.expasy.org/protparam/)，利用SOPMA SECONDARY STRUCTURE PREDICTION METHOD(https：//npsa-prabi.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl?page=npsasopma.html)和SWISS-MODEL(http：//swissmodel.expasy.org/)在線軟件預(yù)測(cè)TCP蛋白質(zhì)的二級(jí)和三級(jí)結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè)(http：//www.softberry.com/)，蛋白質(zhì)信號(hào)肽預(yù)測(cè)(http：//www.cbs.dtu.dk/services/SignalP)，蛋白質(zhì)跨膜區(qū)域分析(http：//www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM/)。

2 結(jié)果與分析

2.1 DfTCP蛋白的理化性質(zhì)

DfTCP基因含有一個(gè)1 431 bp開放閱讀框并且編碼477個(gè)氨基酸。經(jīng)ExPASy-ProtParam tool在線預(yù)測(cè)分析，DfTCP蛋白的相對(duì)分子質(zhì)量為51.74 ku，理論等電點(diǎn)(pI)為6.29，是弱酸性蛋白。DfTCP蛋白的不穩(wěn)定系數(shù)(Instability index)為54.03，屬于不穩(wěn)定蛋白質(zhì)(<40，蛋白質(zhì)穩(wěn)定)；脂肪族系數(shù)(Aliphatic index)為64.26，總平均親水系數(shù)(Grand average of hydropathicity)為-0.698，表明該蛋白是親水蛋白，由20種氨基酸組成，分子式為C2246H3508N676O705S15；保守結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè)顯示，該蛋白屬于TCP家族；SignalP和TMHMM Server v. 2.0表明，該蛋白無信號(hào)肽和跨膜結(jié)構(gòu)域，屬于非分泌蛋白；利用Softberry在線程序?qū)fTCP蛋白亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，DfTCP定位于細(xì)胞外。

2.2 DfTCP蛋白質(zhì)二級(jí)和三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)

利用NPS@ server在線對(duì)TCP蛋白進(jìn)行二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)，結(jié)果顯示，二級(jí)結(jié)構(gòu)中有α-螺旋(H)69個(gè)、延伸片段(E)71個(gè)和無規(guī)則卷曲(C)337個(gè)，分別占總蛋白的14.47%，14.88%，70.65%。當(dāng)H>45%、E<5%時(shí)該蛋白結(jié)構(gòu)為all-alpha型；當(dāng)H<5%、E>45%時(shí)為all-beta型；當(dāng)H>30%、E>20%時(shí)為alpha-beta型；其他情況為mixed型。預(yù)測(cè)結(jié)果表明，TCP蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)為mixed型。

為了進(jìn)一步了解預(yù)測(cè)TCP的蛋白特性，使用同源建模在線預(yù)測(cè)SWISS-MODEL分析系統(tǒng)進(jìn)行三維模型的構(gòu)建，結(jié)果構(gòu)建模板蛋白為5zkt.1.A，TCP與模板的氨基酸序列同源性為80%，GMQE (Global Model Quality Estimation)值為0.04，QSQE值為0.15。

2.3 DfTCP蛋白質(zhì)多序列比對(duì)

經(jīng)過DNAMAN(Version 7.0)軟件進(jìn)行多序列比對(duì)顯示，DfTCP蛋白質(zhì)與蒺藜苜蓿(Medicagotruncatula)MtTCP20、克萊門柚(Citrusclementina)CcTCP20、西紅柿(Solanumlycopersicum)SlTCP14和無油樟(Amborellatrichopoda)AtrTCP20蛋白質(zhì)相似性分別為59.48%，80.26%，54.36%，80.52%，在DfTCP蛋白質(zhì)序列中79-138為典型的bHLH結(jié)構(gòu)域，含有Basic、Helix 1、Loop、Helix Ⅱ和R-domain，本研究DfTCP屬于Ⅱ類(以CYC和TB1為代表)(圖1)。

2.4 DfTCP蛋白質(zhì)系統(tǒng)進(jìn)化樹和Motif結(jié)構(gòu)分析

如圖2所示，利用Mega 6.0軟件對(duì)DfTCP與蒺藜苜蓿(Medicagotruncatula)MtTCP20、克萊門柚(Citrusclementina)CcTCP20、無油樟(Amborellatrichopoda)AtrTCP20、野生油橄欖樹(Oleaeuropaeavar.Sylvestris)OeTCP20、木豆(Cajanuscajan)CcaTCP20、葡萄(Vitisvinifera)VvTCP11、菠蘿(Ananascomosus)AcTCP20、虎爪豆(Mucunapruriens)MpTCP20、鐵皮石斛(Dendrobiumcatenatum)DcTCP20、豇豆(Vignaunguiculate)VuTCP20、綠豆(Vignaradiatavar.radiata)VrTCP20、蔓花生(Arachisduranensis)AdTCP20和AdTCP21、花生(Arachishypogaea)AhTCP20、芝麻(Sesamumindicum)SiTCP7、蓖麻(Ricinuscommunis)RcTCP11、高粱(Sorghumbicolor)SbTCP20、谷子(Setariaitalica)SitTCP20、大豆(Glycinemax)GmTCP、擬南芥AtTCP4、玉米(Zeamays)ZmTCP和茶樹(Camelliasinensis)CsTCP蛋白質(zhì)序列進(jìn)行分析，采用鄰接法(Neighbor-Joining)的算法構(gòu)建進(jìn)化樹，結(jié)果表明，DfTCP與AdTCP21、VvTCP11和RcTCP11聚到一組，而與其他植物的TCP聚類關(guān)系較遠(yuǎn)。

經(jīng)在線分析軟件MEME(http：//meme.nbcr.net/meme/)對(duì)DfTCP蛋白質(zhì)進(jìn)行保守Motif預(yù)測(cè)，Motif序列如表1所示。TCP蛋白含有15個(gè)Motif，Motif的長(zhǎng)度在10～50 aa。除大豆、茶樹和擬南芥，其余植物的TCP蛋白均具有Motif1；除大豆、茶樹、蔓花生AdTCP21和擬南芥，其余植物的TCP蛋白均具有Motif3。其中Motif1含有bHLH結(jié)構(gòu)域。

下劃線為bHLH結(jié)構(gòu)域。 The underline is the bHLH domain.

圖2 DfTCP蛋白質(zhì)的系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹和保守MotifFig.2 Phylogenetic tree and conserved Motif of DfTCP protein

表1 Motif序列Tab.1 Motif sequence

2.5 DfTCP基因在香鱗毛蕨中的組織表達(dá)特異性

如圖3所示，香鱗毛蕨葉柄和葉片中DfTCP的相對(duì)表達(dá)量極顯著高于根中(P<0.01)，且葉柄>葉>根。

2.6 外源激素(SA、ABA、MeJA和Eth)對(duì)香鱗毛蕨葉片DfTCP基因表達(dá)模式的影響

qRT-PCR分析外源激素SA、ABA、MeJA和Eth誘導(dǎo)香鱗毛蕨葉片中DfTCP的表達(dá)模式，結(jié)果圖4所示，在外源激素SA處理下，香鱗毛蕨葉片中DfTCP的相對(duì)表達(dá)量表現(xiàn)為明顯的“升-降-升-降”趨勢(shì)，在0.5，12 h達(dá)到峰值，并且極顯著高于對(duì)照(P<0.01)，但在3，24，48 h極顯著低于對(duì)照(P<0.01)，在1，6 h與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05)；外源激素ABA處理下，DfTCP的相對(duì)表達(dá)量整體上調(diào)且呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，與對(duì)照組相比，在1，3，6，12，24，48 h時(shí)，香鱗毛蕨葉片中DfTCP的相對(duì)表達(dá)量差異均達(dá)到極顯著(P<0.01)，而在0.5 h，香鱗毛蕨葉片中DfTCP的相對(duì)表達(dá)量差異不顯著(P>0.05)；外源激素MeJA和Eth處理下，香鱗毛蕨葉片中DfTCP的相對(duì)表達(dá)量均隨處理時(shí)間的增長(zhǎng)表現(xiàn)為“降-升-降”的趨勢(shì)，分別在6，1 h達(dá)到峰值，除峰值極顯著高于對(duì)照(P<0.01)外，MeJA處理下，0.5，1，3，12，24，48 h香鱗毛蕨葉片中DfTCP的相對(duì)表達(dá)量均極顯著低于對(duì)照(P<0.01)，Eth處理下，48 h香鱗毛蕨葉片中DfTCP的相對(duì)表達(dá)量顯著低于對(duì)照(P<0.05)，其他各時(shí)間點(diǎn)均極顯著低于對(duì)照(P<0.05)。

不同大寫字母表示差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)；不同小寫字母表示差異達(dá)顯著水平(P<0.05)。圖4-5同。

圖4 不同時(shí)間下外源激素(SA、ABA、MeJA和Eth)對(duì)香鱗毛蕨葉片DfTCP相對(duì)表達(dá)量的影響Fig.4 Effects of exogenous hormones(SA，ABA，MeJA and Eth) on the relative expression level of DfTCP in the leaves of Dryopteris fragrans under different times

2.7 非生物脅迫(干旱、鹽、高溫和低溫)對(duì)香鱗毛蕨葉片DfTCP基因表達(dá)模式的影響

如圖5所示，在PEG和NaCl處理?xiàng)l件下，香鱗毛蕨葉片DfTCP的相對(duì)表達(dá)量均隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)“降-升-降”的變化規(guī)律。PEG處理時(shí)，僅3，6 hDfTCP的相對(duì)表達(dá)量極顯著高于對(duì)照(P<0.01)，其余時(shí)間DfTCP的相對(duì)表達(dá)量與對(duì)照差異均不顯著(P>0.05)；NaCl處理時(shí)，在12 hDfTCP的相對(duì)表達(dá)量極顯著高于對(duì)照組(P<0.01)，且達(dá)到峰值，其他各時(shí)間點(diǎn)均與對(duì)照差異不顯著(P>0.05)。

不同溫度處理下，香鱗毛蕨葉片DfTCP的相對(duì)表達(dá)量均隨著時(shí)間延長(zhǎng)呈先增后降趨勢(shì)。在高溫42 °C處理過程中，0.5，1 h香鱗毛蕨葉片DfTCP的相對(duì)表達(dá)量極顯著高于對(duì)照組(P<0.01)，在0.5 h達(dá)到峰值，6，12，24，48 h香鱗毛蕨葉片DfTCP的相對(duì)表達(dá)量極顯著低于對(duì)照組(P<0.01)，3 h香鱗毛蕨葉片DfTCP的相對(duì)表達(dá)量與對(duì)照組相比差異不顯著(P>0.05)；低溫4 ℃處理時(shí)，1，3 h香鱗毛蕨葉片DfTCP的相對(duì)表達(dá)量極顯著高于對(duì)照(P<0.01)，且3 h達(dá)到峰值，0.5 h時(shí)顯著高于對(duì)照(P<0.05)，6，12，24，48 h香鱗毛蕨葉片DfTCP的相對(duì)表達(dá)量與對(duì)照差異均不顯著(P>0.05)。

圖5 不同時(shí)間下非生物脅迫(PEG、NaCl、高溫和低溫)對(duì)香鱗毛蕨葉片DfTCP相對(duì)表達(dá)量的影響Fig.5 Effects of abiotic stress (PEG，NaCl，high temperature and low temperature) on the relative expression level of DfTCP in the leaves of Dryopteris fragrans under different times

3 結(jié)論與討論

由多基因編碼的植物特異性TCP轉(zhuǎn)錄因子已在茶樹、大豆等植物中得到了全面鑒定[7，23-24]。然而，TCP基因在香鱗毛蕨中的生物學(xué)作用尚不清楚。TCP轉(zhuǎn)錄因子是一個(gè)具有保守的TCP結(jié)構(gòu)域的植物特異性蛋白質(zhì)家族。本研究發(fā)現(xiàn)DfTCP N端含有一個(gè)59個(gè)堿基螺旋環(huán)(bHLH)基序，是一個(gè)典型的TCP結(jié)構(gòu)域，該結(jié)構(gòu)域在DNA結(jié)合和蛋白質(zhì)相互作用中起著重要的作用，而C端序列具有高度的變異性。TCP轉(zhuǎn)錄因子在不同組織中的表達(dá)模式在擬南芥[4]、玉米[25]、茶樹[26]和白菜(Brassicapekinensis)[27]等植物中已有報(bào)道，但其在香鱗毛蕨中的組織表達(dá)特性研究較少。本研究通過對(duì)DfTCP基因的表達(dá)模式分析，結(jié)果表明，DfTCP基因的表達(dá)具有組織特異性，在香鱗毛蕨根中表達(dá)量較低，而在葉柄和葉片組織部位的相對(duì)表達(dá)量較高，這與茶樹TCP組織表達(dá)特異性一致[26]。

作為植物特有的一類轉(zhuǎn)錄因子，TCP廣泛參與植物生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程，并在多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中發(fā)揮重要作用，例如乙烯、JA、SA和ABA等植物激素的合成和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)[28-30]。本研究結(jié)果表明，通過4種不同激素處理，發(fā)現(xiàn)DfTCP能夠響應(yīng)ABA信號(hào)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，DfTCP的相對(duì)表達(dá)量逐漸升高，僅48 h的表達(dá)量有所下降，總體呈現(xiàn)上調(diào)表達(dá)。表明DfTCP轉(zhuǎn)錄因子在香鱗毛蕨生長(zhǎng)發(fā)育及激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中發(fā)揮作用，推測(cè)其可能通過激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑參與調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)。在水稻和茶樹中，TCP也參與影響植株對(duì)ABA信號(hào)的響應(yīng)[26，31]。研究報(bào)道TCP轉(zhuǎn)錄因子對(duì)JA、SA和其他脂肪酸的生物合成具有重要意義，在脂肪酸合成基因的啟動(dòng)子區(qū)域大量存在TCP結(jié)合位點(diǎn)[32]。TCP轉(zhuǎn)錄因子還可以調(diào)節(jié)SA的合成，SA是一種在調(diào)節(jié)免疫防御中的拮抗激素[33]。本試驗(yàn)表明，外源激素MeJA處理下，在6 hDfTCP的相對(duì)表達(dá)量上調(diào)，其余時(shí)間均下調(diào)表達(dá)；SA和Eth處理時(shí)，DfTCP的相對(duì)表達(dá)量均呈現(xiàn)不同的趨勢(shì)，說明DfTCP可能參與調(diào)控香鱗毛蕨SA和Eth的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。在茶樹中也發(fā)現(xiàn)了類似情況[34]。

越來越多的研究表明，非生物脅迫(鹽、干旱、高溫和低溫)阻礙了植物的最佳生理生化機(jī)制[35]。在動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)條件下，植物抗逆性的一個(gè)關(guān)鍵因素是它們對(duì)生物和非生物環(huán)境信號(hào)的概念化、整合和調(diào)節(jié)能力，從而可能調(diào)節(jié)分子和生理代謝以維持其生存。這種非生物脅迫還激活TCP，并觸發(fā)一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)，以增強(qiáng)植物的脅迫耐受性[31]。研究表明，TCP家族在許多植物生長(zhǎng)發(fā)育過程中都起著關(guān)鍵作用，例如水稻的發(fā)育和對(duì)非生物脅迫的表達(dá)模式[36]。本試驗(yàn)研究表明，鹽、干旱、高溫和低溫處理后，香鱗毛蕨葉片中DfTCP基因表達(dá)普遍上調(diào)，表明DfTCP轉(zhuǎn)錄因子作為抗逆相關(guān)蛋白，在逆境脅迫下促進(jìn)其表達(dá)。研究表明，水稻OsTCP19參與調(diào)節(jié)ROS機(jī)制，有助于產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，包括增強(qiáng)抗氧化酶(如SOD、POD、CAT和APX)的活性；也可以通過提高酶促或非酶促抗氧化劑的水平來保護(hù)其免受氧化損傷[36-37]。香鱗毛蕨TCP也可能參與調(diào)節(jié)ROS機(jī)制。

綜上所述，TCP轉(zhuǎn)錄因子在香鱗毛蕨抗逆性的機(jī)制以及植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的響應(yīng)這個(gè)龐大復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中扮演著至關(guān)重要的角色。但TCP轉(zhuǎn)錄因子在香鱗毛蕨生長(zhǎng)發(fā)育及多種信號(hào)通路中發(fā)揮的具體作用機(jī)制，還需進(jìn)一步深入研究。