玉米bZIP基因應(yīng)答逆境脅迫的表達(dá)模式分析

賈利強(qiáng)，劉 訊，丁 波

(貴州師范學(xué)院，貴州 貴陽 550018)

轉(zhuǎn)錄因子在調(diào)控植物生長發(fā)育及抵御逆境脅迫等進(jìn)程中發(fā)揮著重要的作用[1]。植物轉(zhuǎn)錄因子家族可劃分為60多個(gè)，作為成員最多、分布最廣的轉(zhuǎn)錄因子家族之一，bZIP基因家族成員在植物的生長發(fā)育、逆境脅迫及激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和光形態(tài)建成等方面發(fā)揮著重要的作用[2]。bZIP蛋白含有保守的bZIP結(jié)構(gòu)域，由N端保守的結(jié)合下游核酸序列的堿性結(jié)構(gòu)域和起二聚體化作用的亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)域組成[1]。此外，bZIP轉(zhuǎn)錄因子一般還含有一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域，以促進(jìn)所結(jié)合的下游基因的表達(dá)[2]。bZIP作為真核生物一大類轉(zhuǎn)錄因子家族成員，在不同的物種中，其數(shù)目差異比較大。擬南芥基因組編碼75個(gè)成員，根據(jù)進(jìn)化樹分析結(jié)果，可以劃分為10個(gè)亞家族[3-4]。隨著植物基因組計(jì)劃的開展，陸續(xù)有更多植物的bZIP家族成員被報(bào)道，包括玉米[5]、水稻[6]、黃瓜[7]、葡萄[8]、芝麻[9]、薺麥[10]、蘿卜[11]、馬鈴薯[12]、橄欖[13]、紅花[14]和紅棗[15]等。

bZIP轉(zhuǎn)錄因子參與調(diào)控諸多植物生長發(fā)育及應(yīng)答逆境脅迫響應(yīng)途徑，諸如鹽脅迫、干旱脅迫、溫度脅迫、營養(yǎng)脅迫等[16]。HY5是bZIP轉(zhuǎn)錄因子家族中的成員，是調(diào)控植物生長發(fā)育的關(guān)鍵因子，可以調(diào)控植物激素代謝平衡及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，進(jìn)而影響植物的光形態(tài)建成以及避陰反應(yīng)[17]，還參與調(diào)控氮素信號途徑中的關(guān)鍵基因NIA2和NIR1以及氮素吸收基因NRT1.1和AMT1；2[18]，進(jìn)而影響營養(yǎng)物質(zhì)諸如氮、磷和鉀的吸收，HY5同時(shí)還抑制擬南芥根系的生長發(fā)育以及莖的伸長[1]。AtbZIP53參與調(diào)控?cái)M南芥種子休眠相關(guān)基因的表達(dá)[2]。FD，bZIP轉(zhuǎn)錄因子成員，調(diào)控控制開花關(guān)鍵基因FT的表達(dá)和植物的開花[16]。bZIP轉(zhuǎn)錄因子DRINK ME表達(dá)的改變影響擬南芥的生長及生殖發(fā)育[2，4，19]以及無芒隱子草的開花[20]。ZmbZIP4通過根系激素的變化來調(diào)控根系的發(fā)育[21]，而毛白楊bZIP53通過調(diào)控根系中IAA代謝平衡，間接調(diào)控側(cè)根生長發(fā)育，進(jìn)而影響到其抗逆性能[22]?？傊参颾ZIP基因通過直接調(diào)控生長發(fā)育關(guān)鍵因子或者激素和營養(yǎng)代謝平衡來廣泛地影響植物生長發(fā)育進(jìn)程。

植物bZIP蛋白廣泛參與各種逆境脅迫。在擬南芥中，多個(gè)AtbZIP基因和其抗逆性相關(guān)。超表達(dá)AtbZIP1提高抗鹽和抗旱性[23]，AtABF3能全面地提高擬南芥抗溫度脅迫、抗氧化和抗旱能力[24]，然而，AtbZIP24負(fù)調(diào)控其抗鹽性能[25]，AtbZIP62受干旱脅迫的強(qiáng)烈誘導(dǎo)，超表達(dá)該基因能提高擬南芥的抗旱性[26]。水稻超表達(dá)OsZIP23和OsZIP71能顯著提高其抗旱和抗鹽性能[27-28]，然而，OsbZIP52負(fù)調(diào)控水稻的抗鹽抗旱性能[29]。超表達(dá)馬鈴薯StbZIP65株系也能提高其抗鹽性[30]。小麥TabZIP60在擬南芥中超表達(dá)表現(xiàn)為多抗性狀[31]。大豆GmbZIP19在擬南芥中也表現(xiàn)出抗性的改變，通過上調(diào)ABA、JA和SA等相關(guān)激素途徑基因的表達(dá)水平，提高對多種病菌的抗性，然而對非生物脅迫，諸如干旱和高鹽脅迫表現(xiàn)為抗性降低[32]。擬南芥bZIP基因家族中的A亞家族成員參與調(diào)控眾多逆境脅迫，超表達(dá)AREB1/ABF2能顯著地增加擬南芥綜合抗逆能力[33]。而ABF3/AREB2/ABF4超表達(dá)株系能提升其抗旱性能[34]。ZmbZIP4通過調(diào)控ABA的代謝平衡進(jìn)而影響其抗逆性能[21]。這些數(shù)據(jù)都表明，bZIP基因和植物的抗逆性密切相關(guān)。

玉米(ZeamaysL.)是世界栽培面積和產(chǎn)量最大的糧經(jīng)飼兼用的大宗作物，在保障世界糧食安全中發(fā)揮著舉足輕重的作用。然而隨著生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，土壤鹽漬化和貧瘠化、氣候干燥和低端溫度的頻繁出現(xiàn)，都嚴(yán)重制約玉米的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。因此，探究玉米抵御各種逆境脅迫因子的分子機(jī)制，挖掘各類抗逆基因，解析抗逆分子生理生化機(jī)制，對于培育突破性的玉米新品種和開發(fā)具有重大利益價(jià)值的分子標(biāo)記具有理論和現(xiàn)實(shí)的重大意義。不同玉米自交系抗逆能力差異明顯，昌7-2對鹽脅迫敏感、而鄭58具有較強(qiáng)的抗鹽脅迫能力[35]。許多研究表明，鄭58自交系具有較強(qiáng)的綜合抗性[36-39]。bZIP轉(zhuǎn)錄因子對植物逆境脅迫響應(yīng)具有多重調(diào)控作用，已在玉米研究中受到廣泛關(guān)注[5，21-22，30，40]。

根據(jù)前人的研究結(jié)果，本試驗(yàn)選取玉米bZIP基因家族中的一個(gè)亞家族，包含9個(gè)玉米bZIP基因，系統(tǒng)地研究了其在玉米不同組織器官中以及應(yīng)答不同逆境脅迫的表達(dá)模式，以其為未來解析玉米響應(yīng)外界環(huán)境脅迫機(jī)制、培育抗逆玉米新品種提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料是玉米骨干自交系鄭58，保存于中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米中心。鄭58自交系種植于中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米育種基地(廣東湛江)，揚(yáng)花授粉期，采集玉米的根系、莖、葉、雄花和授粉14 d的幼穗等組織器官，液氮速凍，-80 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 非生物脅迫條件下的表達(dá)模式分析 玉米鄭58自交系種子經(jīng)5%次氯酸鈉溶液表面消毒5 min，28 ℃黑暗催芽，選取催芽一致的種子置于網(wǎng)紗上，生長于在Holland營養(yǎng)液中，生長條件為長日照(16 h光照，28 ℃；8 h黑暗，25 ℃；相對濕度70%)。玉米幼苗生長至三葉一心期時(shí)，取生長狀態(tài)相同的植株分別進(jìn)行脅迫處理，即干旱或鹽脅迫處理，將玉米幼苗轉(zhuǎn)移到20%的PEG 6000溶液或200 mmol/L的NaCl溶液中；缺氮脅迫處理，將玉米幼苗轉(zhuǎn)移至銨態(tài)氮或硝態(tài)氮缺乏的Holland營養(yǎng)液中；低溫處理，將玉米幼苗置于4 ℃環(huán)境中。在脅迫處理的0，1，6，24 h時(shí)取葉片樣品，液氮速凍，保持-80 ℃冰箱備用。3株幼苗混樣作為1次生物學(xué)重復(fù)，設(shè)置3次生物學(xué)重復(fù)。

1.2.2 RNA提取及定量PCR 采用TRIzol法提取玉米總RNA，利用DNase Ⅰ去除gDNA污染，用1%的瓊脂糖凝膠和NanoDrop分布檢測RNA的完整性和純度，反轉(zhuǎn)錄cDNA，進(jìn)行熒光定量PCR分析。葉片總RNA提取試劑盒、DNase Ⅰ和反轉(zhuǎn)錄試劑盒均購于寶生生物工程(大連)有限公司。將反轉(zhuǎn)錄所得cDNA稀釋至濃度為100 μg/μL作為擴(kuò)增模板，以玉米的ACTIN作為內(nèi)參基因，設(shè)計(jì)目的基因的特異性引物(表1)。使用熒光染料SYBR Premix EXTaqTM kit(Roche，Mannheim，Germany)在Roche Light Cycler 480 System(Roche，Basel，Switzerland)儀器上進(jìn)行定量PCR反應(yīng)。10 μL反應(yīng)體系：SYBR Premix EXTaqTM kit 5 μL、上下游引物各1 μL(100 μmol/L)、cDNA 1 μL(50 ng/μL)、ddH2O 2 μL。PCR擴(kuò)增條件：95 ℃預(yù)變性 2 min；95 ℃變性 5 s，55 ℃退火 5 s，72 ℃延伸25 s，45個(gè)循環(huán)。3次重復(fù)，反應(yīng)結(jié)束后按照2-ΔΔCt算法計(jì)算基因的相對表達(dá)量。每個(gè)處理3次生物學(xué)重復(fù)，每個(gè)生物學(xué)重復(fù)3次技術(shù)重復(fù)。

表1 ZmbZIP基因的實(shí)時(shí)熒光定量引物Tab.1 qRT-PCR primers for expression on analysis of ZmbZIPs gene

1.2.3 bZIP生物信息學(xué)分析 研究中所用到的基因、蛋白和CDS序列來源于Phytozome v9.1數(shù)據(jù)庫(http：//www.phytozome.net/)和MaizeGDB(Maize Genetics and Genomics Database)數(shù)據(jù)庫(http：//www.maizedb.org/)。9個(gè)ZmbZIP蛋白的分子量大小和理論等電點(diǎn)利用在線工具ExPASy(http：//expasy.org/tools/protparam.html)進(jìn)行預(yù)測。從玉米基因組注釋信息中獲取bZIP基因家族成員的染色體定位信息，利用Mapinspect繪制其在染色體上的分布(http：//www.plantbreeding.wur.nl/uk/software-mapinspect.html)。9個(gè)ZmbZIP和78個(gè)擬南芥AtbZIP蛋白序列組成的數(shù)據(jù)矩陣用來進(jìn)行進(jìn)化樹分析。利用在線軟件MAFFT進(jìn)行多重序列聯(lián)配比對分析，去除非保守蛋白序列，利用MEGA X對保守的蛋白序列進(jìn)行進(jìn)化樹分析，采用鄰接(Neighbor-Joining，NJ)算法構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹，參數(shù)設(shè)置為缺失數(shù)據(jù)選擇Pairwise Deletion，使用的模型為P-distance，Bootstrap校檢次數(shù)設(shè)置為1 000次。使用在線工具GSDS(http：//gsds.cbi.pku.edu.cn/index.php)預(yù)測ZmbZIP的基因結(jié)構(gòu)。

2 結(jié)果與分析

2.1 ZmbZIP生物信息學(xué)分析

根據(jù)Wei等[5]的報(bào)道，選擇了玉米bZIP基因家族中的E亞家族成員，共計(jì)9個(gè)玉米bZIP基因作為本試驗(yàn)的研究對象(表2)。9個(gè)ZmbZIP蛋白大小為180(ZmbZIP49)～349 aa(ZmbZIP53)，對應(yīng)的分子質(zhì)量變化為20.04(ZmbZIP49)～38.56 ku(ZmbZIP53)，預(yù)測的理論等電點(diǎn)的變化為5.96(ZmbZIP79)～10.29(ZmbZIP49)，其中ZmbZIP79最小，顯示出較弱的溶解度和更強(qiáng)的沉淀能力，而ZmbZIP49分子間相對作用力較大，推測沉降系數(shù)較低。依據(jù)ZmbZIP基因在基因組中的物理距離等信息，將9個(gè)基因定位于4條染色體上，即Chr3、Chr4、Chr5和Chr8，分別含有3，3，2，1個(gè)基因(圖1-A)。9個(gè)ZmbZIP基因的內(nèi)含子數(shù)目保守，均呈現(xiàn)外顯子開頭和結(jié)尾的特殊結(jié)構(gòu)，其中5個(gè)基因含有3個(gè)內(nèi)含子，4個(gè)基因含有4個(gè)內(nèi)含子(圖1-B)。9個(gè)ZmbZIP蛋白的N端含有高度保守的bZIP結(jié)構(gòu)域，包括保守的堿性蛋白序列(Basic region)和亮氨酸拉鏈序列(Leucine zipper)(圖1-C)。這9個(gè)ZmbZIP蛋白和4個(gè)擬南芥AtbZIP蛋白聚合為一個(gè)亞家族，表明它們是從共同的祖先bZIP基因進(jìn)化而來。9個(gè)ZmbZIP成員可以進(jìn)一步劃分為3個(gè)亞組，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，各包含5，2，2個(gè)成員，這3個(gè)亞組的成員之間同源性較高，推測其功能存在冗余。

A. ZmbZIP基因的染色體定位；B.ZmbZIP的基因結(jié)構(gòu)分析；C.保守的ZmbZIP結(jié)構(gòu)域多重序列比對；D.ZmbZIP蛋白的進(jìn)化樹分析。A.Chromosomal distribution of ZmbZIPs；B.Gene structure analysis of ZmbZIPs；C.Multiple sequence alignment of conserved ZmbZIPs domain；D.The phylogenetic tree analysis of ZmbZIPs.

2.2 ZmbZIP基因在玉米不同組織中的表達(dá)模式分析

在玉米授粉揚(yáng)花期，采集玉米根、莖、葉、雄花和授粉15 d的幼穗等不同組織器官的cDNA為模板，以玉米ACTIN基因?yàn)閮?nèi)參(表1)，進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR，檢測9個(gè)ZmbZIP基因在玉米不同組織器官中的表達(dá)模式。以根中的表達(dá)量作為參照，對其他部位的表達(dá)量進(jìn)行了均一化處理。由圖2可知，9個(gè)ZmbZIP基因在不同組織器官中的表達(dá)模式不同。ZmbZIP80沒有被檢測到，可能是由于非常低的表達(dá)量或者有特異的時(shí)空表達(dá)模式；ZmbZIP42和ZmbZIP49在根部的表達(dá)量比其他組織器官要高2倍以上，ZmbZIP37、ZmbZIP56和ZmbZIP121主要在2個(gè)組織器官中(根和穗)表達(dá)，而ZmbZIP53、ZmbZIP65和ZmbZIP79主要在3個(gè)組織器官中表達(dá)。玉米ZmbZIP基因的表達(dá)模式分析預(yù)示著9個(gè)ZmbZIP基因在玉米不同組織器官中呈現(xiàn)不同功能。

表2 玉米ZmbZIP蛋白的理化性質(zhì)分析Tab.2 The physical and chemical properties analyses of ZmbZIPs in maize

2.3 ZmbZIP基因應(yīng)答逆境脅迫時(shí)的表達(dá)模式分析

植物bZIP基因廣泛地參與調(diào)控植物響應(yīng)逆境脅迫，為了探測本研究中的ZmbZIP基因應(yīng)答鹽、干旱和低溫等逆境脅迫時(shí)的表達(dá)模式，設(shè)置200 mmol/L NaCl、20%PEG6000和4 ℃等模擬脅迫條件，利用qPCR技術(shù)探測了這9個(gè)基因的表達(dá)模式，由圖3可知，所檢測到的7個(gè)ZmbZIP基因在應(yīng)對3種不同的逆境脅迫時(shí)的表達(dá)模式不同。ZmbZIP37和ZmbZIP53的表達(dá)明顯受到NaCl脅迫的誘導(dǎo)，分別比脅迫處理前高4倍和2倍以上；而ZmbZIP49和ZmbZIP79受到NaCl脅迫的明顯抑制，比脅迫處理前降低了至少50%以上；ZmbZIP37、ZmbZIP49和ZmbZIP121的表達(dá)受到20% PEG6000的抑制，表達(dá)量比脅迫處理前下降了至少50%。低溫脅迫對7個(gè)基因的表達(dá)量的影響有限，沒有發(fā)生2倍以上的變化，預(yù)示著這些基因在應(yīng)答低溫脅迫時(shí)的作用與鹽、干旱脅迫時(shí)的分子機(jī)制可能存在很大差異。這些表達(dá)數(shù)據(jù)為進(jìn)一步分析這些基因的生物學(xué)功能提供了有價(jià)值的科學(xué)數(shù)據(jù)。

不同小寫字母代表差異性顯著(P<0.05)。圖3-5同。Different small letters indicates significant difference among treatments at 0.05 level.The same as Fig.3-5.

圖3 ZmbZIP應(yīng)答不同逆境脅迫時(shí)的表達(dá)模式分析Fig.3 The expression pattern of ZmbZIPs under 200 mmol/L NaCl，20% PEG6000 and 4 ℃ stress

2.4 葉片中ZmbZIP基因應(yīng)答不同氮形態(tài)缺乏脅迫時(shí)的差異表達(dá)分析

由圖4可知，硝態(tài)氮和銨態(tài)氮缺乏脅迫對ZmbZIP基因的表達(dá)水平影響比較大。硝態(tài)氮缺乏脅迫明顯抑制ZmbZIP37和ZmbZIP53基因的表達(dá)，在脅迫處理24 h，其表達(dá)量分別比處理前降低了約71%和78%，而銨態(tài)氮對這2個(gè)基因的抑制作用不明顯，表明這2個(gè)基因參與玉米應(yīng)答硝態(tài)氮缺乏脅迫途徑。ZmbZIP42和ZmbZIP49在2種脅迫方式處理1 h，這2個(gè)基因的表達(dá)都受到誘導(dǎo)而上調(diào)，之后在硝態(tài)氮缺乏脅迫下，這2個(gè)基因的表達(dá)迅速下降，在脅迫處理24 h，其表達(dá)量比處理前分別下降了85%和90%，而銨態(tài)氮缺乏脅迫持續(xù)地誘導(dǎo)這2個(gè)基因的表達(dá)上調(diào)，在脅迫處理24 h，其表達(dá)量分別上調(diào)了17，13倍，表明這2個(gè)基因都是硝態(tài)氮或銨態(tài)氮脅迫的早期響應(yīng)基因，但其參與調(diào)控硝態(tài)氮缺乏脅迫或銨態(tài)氮缺乏脅迫的機(jī)制不同。ZmbZIP56受這2種脅迫處理后的表達(dá)模式類似，都是先升后降，硝態(tài)氮或銨態(tài)氮缺乏脅迫處理分別在6，1 h，其表達(dá)量達(dá)到最大值，之后出現(xiàn)下降，顯示該基因在參與這2種脅迫響應(yīng)機(jī)制中可能存在類似的功能。ZmbZIP65和ZmbZIP79的表達(dá)模式受硝態(tài)氮缺乏脅迫和銨態(tài)氮缺乏脅迫處理的影響不同，ZmbZIP65的表達(dá)受硝態(tài)氮缺乏脅迫的抑制，而在銨態(tài)氮缺乏脅迫處理下，其表達(dá)先上升，比處理前高出10倍，之后迅速下降，與之相反，ZmbZIP79的表達(dá)一直受到銨態(tài)氮缺乏脅迫的抑制，而受硝態(tài)氮缺乏脅迫的明顯誘導(dǎo)，在硝態(tài)氮缺乏脅迫處理6 h，其表達(dá)量比處理前高出了13倍，之后又出現(xiàn)下降。ZmbZIP121則受2種脅迫處理的明顯抑制。這些數(shù)據(jù)表明，這8個(gè)ZmbZIP基因廣泛地受到氮缺乏脅迫的影響，表明這8個(gè)ZmbZIP基因在氮缺乏脅迫中的廣泛作用。

圖4 玉米葉片中的ZmbZIP應(yīng)答不同氮形態(tài)缺乏脅迫的響應(yīng)表達(dá)模式Fig.4 The expression pattern of ZmbZIPs of leaves in response to nitrogen stress in maize

2.5 根系中ZmbZIP基因應(yīng)答不同氮形態(tài)缺乏脅迫時(shí)的表達(dá)模式分析

由圖5可知，玉米根系中8個(gè)ZmbZIP的表達(dá)受不同氮形態(tài)缺乏脅迫的影響。ZmbZIP42、ZmbZIP49、ZmbZIP65和ZmbZIP121的表達(dá)明顯受硝態(tài)氮缺乏脅迫的誘導(dǎo)，并且都在脅迫處理1 h，表達(dá)量

圖5 玉米根系中的ZmbZIP在不同逆境脅迫時(shí)的表達(dá)模式分析Fig.5 The expression pattern of ZmbZIPs of roots in response to nitrogen stress in maize

明顯上升，達(dá)到最高或次高水平，之后出現(xiàn)回落，甚至明顯受到抑制，在脅迫處理24 h，ZmbZIP42和ZmbZIP49表達(dá)水平下降了90%，銨態(tài)氮缺乏脅迫對ZmbZIP49基因的影響類似，在脅迫處理1 h，表達(dá)量達(dá)到最高值，之后出現(xiàn)回落，而銨態(tài)氮缺乏脅迫一直抑制ZmbZIP65和ZmbZIP121的表達(dá)，表明這4個(gè)基因在應(yīng)對不同氮形態(tài)缺乏脅迫時(shí)呈現(xiàn)不同的表達(dá)模式。ZmbZIP56和ZmbZIP79的表達(dá)一直受到2種脅迫處理的抑制，表明這2個(gè)基因在玉米抵御不同氮脅迫時(shí)可能發(fā)揮著類似的作用。ZmbZIP37和ZmbZIP53強(qiáng)烈受到銨態(tài)氮缺乏脅迫的誘導(dǎo)，這2個(gè)基因表達(dá)的最高值分別比處理前高出39倍和13倍，表明這2個(gè)基因在銨態(tài)氮缺乏脅迫中的重要作用。

3 結(jié)論與討論

bZIP基因家族是真核生物中廣泛存在的一大類轉(zhuǎn)錄因子家族，在生物的生長發(fā)育進(jìn)程中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。bZIP基因家族含有保守的bZIP結(jié)構(gòu)域，調(diào)控目的基因的表達(dá)。除了保守的bZIP結(jié)構(gòu)域外，其他區(qū)域不同物種中具有較大的差異。調(diào)控植物應(yīng)答逆境脅迫響應(yīng)途徑是bZIP轉(zhuǎn)錄因子的主要功能之一。本研究通過人為模擬試驗(yàn)，系統(tǒng)地研究了9個(gè)基因應(yīng)答200 mmol/L NaCl、20% PEG6000、4 ℃低溫和硝態(tài)氮/銨態(tài)氮缺乏脅迫時(shí)的表達(dá)模式，部分研究結(jié)果與前人的一致，比如，在B73和鄭58中，ZmbZIP49同時(shí)受到干旱和低溫脅迫抑制，顯示了該基因在應(yīng)答干旱和低溫脅迫時(shí)具有類似的生物學(xué)功能，而在應(yīng)答鹽脅迫時(shí)，ZmbZIP49在B73中明顯上調(diào)，在鄭58中受到明顯抑制，表明該基因在應(yīng)答鹽脅迫時(shí)在不同品種呈現(xiàn)不同功能。ZmbZIP42和ZmbZIP53受鹽脅迫的誘導(dǎo)，其中后者顯著受鹽脅迫誘導(dǎo)，脅迫處理6 h，其表達(dá)量比處理前上升了超過2倍，這與以渝 882自交系作為試驗(yàn)材料的研究結(jié)果一致[27]，表明了該基因受鹽脅迫誘導(dǎo)而上調(diào)這一表達(dá)模式在不同種質(zhì)資源中具有共性，預(yù)示著其功能在調(diào)控玉米應(yīng)答鹽脅迫響應(yīng)途徑中的保守性，同時(shí)進(jìn)化樹分析結(jié)果表明，這2個(gè)基因親緣關(guān)系非常近，無論是基因序列、蛋白結(jié)構(gòu)上的高度一致性，還是受鹽脅迫誘導(dǎo)表達(dá)模式的相似性，都表明這2個(gè)基因在調(diào)控玉米應(yīng)答鹽脅迫途徑中可能具有功能冗余性或者一起形成蛋白復(fù)合體行使功能，這在許多研究中都有報(bào)道，蘋果C/S1bZIP家族成員抑制MdIPT5b基因的表達(dá)，進(jìn)而影響其抗旱能力，單個(gè)bZIP成員不具有此功能，唯幾個(gè)bZIP成員組成異源二聚體才具備調(diào)控下游基因的功能[41]。

綜上所述，本研究選取了9個(gè)玉米bZIP基因作為研究對象，以玉米自交系鄭58作為試驗(yàn)材料，系統(tǒng)地研究了玉米bZIP在應(yīng)答各類逆境脅迫因子的表達(dá)模式，為將來深入研究這些基因的生物學(xué)功能提供了有價(jià)值的參考數(shù)據(jù)，同時(shí)，可以進(jìn)一步加深理解玉米骨干自交系鄭58綜合抗性好的分子生理機(jī)制。