蘿卜ALMT基因家族的鑒定與表達(dá)

劉同金，徐銘婕，汪精磊，劉良峰，崔群香，包崇來(lái)，*，王長(zhǎng)義，*

(1.金陵科技學(xué)院 園藝園林學(xué)院，江蘇 南京 210038； 2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 蔬菜研究所，浙江 杭州 310021； 3.江寧區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，江蘇 南京 211100)

鋁激活蘋(píng)果酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(aluminium activated malate transporter，ALMT)是植物中普遍存在的一類膜蛋白，在蘋(píng)果酸積累和轉(zhuǎn)運(yùn)、重金屬脅迫、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)、滲透勢(shì)和pH值的調(diào)節(jié)、果實(shí)品質(zhì)、氣孔運(yùn)動(dòng)、種子發(fā)育等過(guò)程中均有重要作用。多數(shù)ALMT蛋白定位于細(xì)胞質(zhì)膜、液泡膜等細(xì)胞器膜上，其N端的5～7個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域參與運(yùn)輸Al激活的蘋(píng)果酸，C端包含1個(gè)位于膜外的維持運(yùn)輸功能所必需的疏水區(qū)。

植物中第1個(gè)被克隆的ALMT基因是在耐鋁小麥根尖中分離的鋁誘導(dǎo)表達(dá)基因1。此后，多種植物的ALMT基因被陸續(xù)克隆并明確了生物學(xué)功能。模式植物擬南芥()的ALMT基因家族共14個(gè)成員，其中多個(gè)基因的功能已被研究報(bào)道。1主要在擬南芥的根中表達(dá)，其表達(dá)水平受鋁脅迫、低pH值、過(guò)氧化氫和植物激素(ABA和IAA)誘導(dǎo)；抑制該基因的表達(dá)導(dǎo)致擬南芥對(duì)鋁脅迫的抗性降低；此外，甘藍(lán)型油菜()BnALMT1和BnALMT2、絨毛草()HIALMT1、苜蓿()MsALMT1、玉米(L.)ZmALMT2和大豆()GmALMT1均具有介導(dǎo)蘋(píng)果酸外排、增強(qiáng)植物抵抗鋁脅迫的功能。4主要在葉肉和保衛(wèi)細(xì)胞中表達(dá)，其編碼蛋白定位于液泡膜，介導(dǎo)液泡蘋(píng)果酸(Mal)的外排；敲除該基因?qū)е聰M南芥氣孔無(wú)法正常關(guān)閉，從而對(duì)干旱和ABA的抗性降低。6主要在保衛(wèi)細(xì)胞中表達(dá)，并受液泡pH值、胞質(zhì)Ca和蘋(píng)果酸含量的影響。AtALMT9定位于液泡膜，參與調(diào)控氣孔的開(kāi)放。12主要在保衛(wèi)細(xì)胞中表達(dá)，參與調(diào)控氣孔的關(guān)閉。蘋(píng)果()ALMT基因家族成員1和葡萄()9主要在果實(shí)中表達(dá)，影響其果實(shí)酸度。大麥()1在種子發(fā)育過(guò)程中表達(dá)，可能參與種子形成過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分配。大豆()5在低磷環(huán)境下顯著上調(diào)表達(dá)，增強(qiáng)了植物對(duì)低磷脅迫的耐受性。上述研究結(jié)果表明，ALMT基因家族不同成員在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中具有多種不同的生物學(xué)功能。

近年來(lái)，多種植物的ALMT基因家族被鑒定。薔薇科植物中國(guó)白梨()、蘋(píng)果、桃()、草莓()、歐洲梨()和中國(guó)李()中分別有27、25、12、16、25和12個(gè)ALMT蛋白；大豆、橡膠樹(shù)()、普通煙草()和甘藍(lán)型油菜基因組中分別有34、17、30和39個(gè)ALMT基因。但蘿卜中ALMT基因家族的全基因組鑒定尚未見(jiàn)有研究報(bào)道。蘿卜是我國(guó)重要的蔬菜作物，已完成了全基因組測(cè)序。蘿卜生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中可能遭受營(yíng)養(yǎng)元素缺乏、病蟲(chóng)危害、極端溫度等生物和非生物脅迫。前人研究表明，ALMT基因在植物抵抗生物和非生物脅迫過(guò)程中起重要作用。因此，本研究在全基因組水平對(duì)蘿卜ALMT基因家族成員進(jìn)行鑒定，分析其啟動(dòng)子包含的順式作用元件，并對(duì)其在蘿卜不同組織中的表達(dá)，以及對(duì)生物和非生物脅迫的響應(yīng)進(jìn)行了分析，研究結(jié)果將為蘿卜ALMT基因的生物學(xué)功能研究奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 蘿卜ALMT家族成員的鑒定與蛋白質(zhì)理化性質(zhì)

由TAIR(http://arabidopsis.org/)網(wǎng)站下載擬南芥ALMT家族14個(gè)成員的蛋白質(zhì)序列，在‘XYB36-2’蘿卜基因組中執(zhí)行本地BlastP(E-value=10)，獲得蘿卜ALMT基因家族候選序列；將獲得的候選基因在TAIR數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行BlastP搜索，檢查獲取同源性最高的擬南芥序列是否為ALMT，若不是則排除，最終篩選獲得蘿卜ALMT家族成員。利用ExPASy(http://web.expasy.org/protparam/)在線軟件對(duì)蘿卜ALMT蛋白質(zhì)的分子量、等電點(diǎn)等理化性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析；利用TMHMN Server v2.0(http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM/)網(wǎng)站對(duì)蘿卜ALMT基因家族成員的跨膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

1.2 ALMT家族成員染色體定位與基因結(jié)構(gòu)分析

根據(jù)‘XYB36-2’蘿卜參考基因組信息文件確定ALMT基因的染色體位置和結(jié)構(gòu)信息，使用MapInspect軟件進(jìn)行染色體定位作圖；利用在線工具GSDS2.0(http://gsds.gao-lab.org/index.php)對(duì)基因外顯子-內(nèi)含子作圖。

1.3 ALMT家族成員系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)構(gòu)建

擬南芥ALMT蛋白質(zhì)序列由TAIR(http://arabidopsis.org/)網(wǎng)站下載，橡膠樹(shù)ALMT蛋白質(zhì)序列來(lái)源于Ma等。使用MEGA5.05的ClustalW進(jìn)行序列比對(duì)，鄰接法(NJ，Neighbor-Joining)構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，Bootstrap設(shè)置為1 000次。

1.4 ALMT家族成員啟動(dòng)子順式作用元件分析

利用TBtools軟件提取蘿卜ALMT基因起始密碼子上游1 500 bp序列作為啟動(dòng)子區(qū)域，通過(guò)PlantCARE網(wǎng)站(http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcarehtml)的‘Search for CARE’工具預(yù)測(cè)基因啟動(dòng)子區(qū)的順式作用元件。

1.5 蘿卜ALMT基因家族成員的表達(dá)分析

根據(jù)前人發(fā)表的‘XYB36-2’蘿卜5個(gè)不同發(fā)育時(shí)期(芽期、破肚期、膨大前期、膨大盛期和成熟期)的肉質(zhì)根和5種不同組織(薹、愈傷組織、花、葉和角果)的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)獲得蘿卜ALMT家族成員的表達(dá)量(FPKM)數(shù)據(jù)，分析其在蘿卜不同組織中的表達(dá)特性。根據(jù)前人報(bào)道的綠皮綠肉和白皮白肉蘿卜5個(gè)發(fā)育時(shí)期肉質(zhì)根根肉的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，分析蘿卜ALMT家族成員在不同根肉色蘿卜中的表達(dá)差異；利用接種7 d后，抗、感蘿卜自交系下胚軸的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，分析蘿卜ALMT家族成員對(duì)生物脅迫的響應(yīng)。利用前人報(bào)道的鉻(600 mg·LKCrO)、鎘(0.876 mmol·LCdCl·2.5HO)和鉛[1 000 mg·LPb(NO)]脅迫蘿卜根的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，分析蘿卜ALMT家族成員對(duì)重金屬脅迫的響應(yīng)。轉(zhuǎn)錄組表達(dá)數(shù)據(jù)經(jīng)log均一化處理，利用TBtools軟件繪制表達(dá)熱圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘿卜ALMT家族成員鑒定

從‘XYB36-2’蘿卜基因組中共鑒定出17個(gè)ALMT基因，根據(jù)其在染色體上的位置依次命名為1～17(表1)。RsALMT序列的氨基酸數(shù)量為404(RsALMT9)～621(RsALMT3)aa。蘿卜ALMT蛋白質(zhì)分子量為45.923 80～70.102 62 ku，預(yù)測(cè)等電點(diǎn)為6.11～9.10；不穩(wěn)定指數(shù)為30.84～46.06；除RsALMT2/7/11/12/13/14/16外，蘿卜ALMT家族的其他成員均為穩(wěn)定蛋白；親水性在-0.174～0.067；脂肪指數(shù)為86.60～104.03。預(yù)測(cè)蘿卜ALMT家族成員N端包含5～6個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域。

用蘿卜的ALMT候選基因序列比對(duì)TAIR數(shù)據(jù)庫(kù)，獲得了在擬南芥中同源性最高的基因(表1)。在蘿卜基因組中未鑒定到168600和417585的同源基因；8個(gè)在蘿卜中僅有1個(gè)同源基因，3個(gè)在蘿卜中有2個(gè)同源基因，400910在蘿卜中有3個(gè)同源基因。

2.2 蘿卜ALMT家族基因的染色體定位

根據(jù)‘XYB36-2’參考基因組的注釋信息將ALMT家族的17個(gè)成員定位于蘿卜的8條染色體(圖1)。它們?cè)谌旧w上的分布不均勻，1號(hào)染色體上的基因數(shù)量最多，含有4個(gè)ALMT基因；4、6和8號(hào)染色體上分別有3個(gè)ALMT基因；2、3、5和9號(hào)染色體各分布有1個(gè)ALMT基因；而7號(hào)染色體上無(wú)ALMT基因。位于8號(hào)染色體的15和16在基因組上的位置相近，可能發(fā)生了串聯(lián)復(fù)制。

2.3 蘿卜ALMT家族基因的基因結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)進(jìn)化

蘿卜ALMT家族基因外顯子數(shù)量為5～7個(gè)(圖2)，12個(gè)成員含有6個(gè)外顯子，4個(gè)成員(2、4、5和10)含有5個(gè)外顯子，僅1個(gè)成員(12)含有7個(gè)外顯子。為進(jìn)一步研究蘿卜、擬南芥和甘藍(lán)型油菜ALMT家族成員的系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系，利用其蛋白質(zhì)全長(zhǎng)構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)(圖3)，并結(jié)合前人報(bào)道，可將17個(gè)分成5類：第Ⅰ類包含5個(gè)基因，即1、3、11、12和14；第Ⅱ類包含5、6和17共3個(gè)基因；第Ⅲ類包含2、7和8共3個(gè)基因；第Ⅳ類包含4和10共2個(gè)基因；第Ⅴ類包含9、13、15和16共4個(gè)基因。

表1 蘿卜ALMT家族成員基本信息

圖1 蘿卜ALMT基因家族成員的染色體定位Fig.1 Chromosomal position of the ALMT gene family members in radish

2.4 蘿卜ALMT家族基因啟動(dòng)子順式作用元件分析

對(duì)蘿卜ALMT基因家族成員的啟動(dòng)子序列進(jìn)行順式作用元件預(yù)測(cè)，共發(fā)現(xiàn)28類主要的順式作用元件(圖4)。包括多種參與激素響應(yīng)的順式作用元件，如參與生長(zhǎng)素響應(yīng)的AuxRR-core和TGA-elemene，參與脫落酸響應(yīng)的ABRE，參與赤霉素響應(yīng)的GARE-motif、P-box和TATC-box，參與水楊酸響應(yīng)的TCA-element，參與茉莉酸甲酯響應(yīng)的TGACG-motif和CGTCA-motif；也包含較多參與脅迫響應(yīng)的順式作用元件，如脫水、低溫和鹽脅迫響應(yīng)元件DRE，抗性和脅迫響應(yīng)元件TC-rich repeats，干旱誘導(dǎo)響應(yīng)元件MBS，低溫響應(yīng)元件LTR，損傷響應(yīng)元件WUN-motif，厭氧誘導(dǎo)元件ARE，參與缺氧型特異性誘導(dǎo)的增強(qiáng)子GC-motif；此外，還包括一些參與組織和器官生長(zhǎng)發(fā)育、環(huán)境響應(yīng)的順式作用元件(圖4)。厭氧誘導(dǎo)元件ARE在蘿卜ALMT家族所有成員的啟動(dòng)子中均存在；7啟動(dòng)子中含有的順式作用元件種類最少，共6類，而9啟動(dòng)子中含有的順式作用元件種類最多，達(dá)22類(圖4)。

圖2 蘿卜ALMT基因家族成員進(jìn)化樹(shù)與基因結(jié)構(gòu)Fig.2 Phylogenetic tree and exon distribution of ALMT family members in radish

圖3 蘿卜(Rs)、擬南芥(AT)與甘藍(lán)型油菜(Bna)ALMT基因家族成員編碼的蛋白質(zhì)進(jìn)化樹(shù)Fig.3 Phylogenetic tree of proteins coded by ALMT gene family members in Raphanus sativus(Rs)， Arabidopsis(AT) and Brassica napus(Bna)

2.5 蘿卜ALMT家族基因表達(dá)分析

為了明確基因的組織和時(shí)期表達(dá)模式，利用轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析其在肉質(zhì)根5個(gè)不同發(fā)育時(shí)期(芽期、破肚期、膨大前期、膨大盛期和成熟期)、葉片、薹、花、角果和愈傷組織的表達(dá)模式(圖5)。結(jié)果顯示，不同組織中的表達(dá)量有顯著差異。5、6、10和17在所有組織中均未檢測(cè)到表達(dá)；2、3、7、11、12和14在所檢測(cè)的組織中均表達(dá)；2主要在膨大盛期和成熟期的肉質(zhì)根、葉片和薹中表達(dá)，且在葉片中的表達(dá)量最高；7在蘿卜葉片中的表達(dá)量最高；4主要在蘿卜薹和角果中表達(dá)；8和9僅在花中有較低的表達(dá)量，其他組織中不表達(dá)；1僅在蘿卜破肚期的肉質(zhì)根中有較低的表達(dá)量；16在蘿卜愈傷組織中的表達(dá)量最高，而在葉片、薹和花中不表達(dá)。

分析綠皮綠肉和白皮白肉蘿卜5個(gè)發(fā)育時(shí)期根肉中的表達(dá)發(fā)現(xiàn)，在同一品種蘿卜肉質(zhì)根不同發(fā)育時(shí)期的表達(dá)水平有顯著差異(圖6)。1、4、5、6、10和17在2種蘿卜根肉中均不表達(dá)；3、9、12和14在綠肉和白肉蘿卜5個(gè)不同發(fā)育時(shí)期的根肉中均有較高的表達(dá)量；15在綠蘿卜根肉S1～S4時(shí)期的表達(dá)水平顯著高于S5時(shí)期和白蘿卜5個(gè)時(shí)期的表達(dá)。

2.6 生物和非生物脅迫對(duì)蘿卜ALMT家族基因表達(dá)的影響

圖4 蘿卜ALMT基因家族成員啟動(dòng)子順式作用元件預(yù)測(cè)Fig.4 Predicted cis-elements in RsALMT promoters

ESS、SS、EES、RES和MS分別為芽期、破肚期、膨大前期、膨大盛期和成熟期。ESS， seedling stage; SS， splitting stage; EES， early expanding stage; RES， rapid expanding stage; MS， mature stage.圖5 蘿卜ALMT基因家族成員的組織表達(dá)模式Fig.5 Expression profiles of RsALMT genes in various tissues

S1，9月25日，S2，10月2日，S3，10月9日，S4，10月16日，S5，10月23日。S1， September 25th; S2， October 2nd; S3， October 9th; S4， October 16th; S5， October 23th.圖6 綠肉蘿卜與白肉蘿卜不同發(fā)育時(shí)期肉質(zhì)根ALMT基因家族成員的表達(dá)Fig.6 Expression profiles of RsALMT genes in different growing stage of taproot of white and green flesh

為了解對(duì)生物脅迫的響應(yīng)，本研究利用前人發(fā)表的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)比較了其在抗、感根癌病蘿卜高代自交系接種7 d后下胚軸中的表達(dá)(圖7)。2、8、9和10在所有樣本中均不表達(dá)；3、7和15在所有樣本中的表達(dá)量均較低；4、11、12和14在所有樣本中表達(dá)量均較高，但侵染對(duì)其表達(dá)無(wú)顯著影響。接種7 d后抗、感株系1和16均顯著上調(diào)表達(dá)，其中，1在抗性材料中的表達(dá)量是感病材料的29倍；接種7 d后抗性株系13表達(dá)量上調(diào)6.5倍，而感病材料該基因表達(dá)量顯著下調(diào)。侵染顯著抑制了5和6的表達(dá)。因此，1、5、6和16響應(yīng)侵染過(guò)程中的功能值得深入研究。

Line_18和Line_19分別為抗和感根癌病蘿卜株系；CK為接種LB培養(yǎng)基7 d，T為接種A. tumefaciens處理7 d。Line_18 and Line_19 was resistance and susceptible radish inbred lines to A. tumefaciens， respectively. CK， 7 d after incubated with LB medium; T， 7 d after incubated with A. tumefaciens.圖7 抗和感根癌病蘿卜接種A. tumefaciens 7 d后下胚軸ALMT基因家族成員的表達(dá)Fig.7 Expression profiles of ALMT gene family members in 7 d after incubated with A. tumefaciens of hypocotyls

為了解對(duì)重金屬脅迫的響應(yīng)，對(duì)其在鉛、鎘和鉻脅迫處理蘿卜根中的表達(dá)進(jìn)行分析(圖8)，發(fā)現(xiàn)其在蘿卜高代自交系‘NAU-RG’根中的表達(dá)量均較低，鉻脅迫抑制了3和14的表達(dá)，鎘和鉻處理均顯著抑制11的表達(dá)，鉛脅迫誘導(dǎo)16顯著上調(diào)表達(dá)。

圖8 重金屬(鉛、鎘和鉻)脅迫蘿卜根中ALMT基因家族成員的表達(dá)Fig.8 Expression profiles of ALMT gene family members in radish root with heavy metal (lead， cadmium and chromium) stress treatment

3 結(jié)論與討論

本研究通過(guò)蘿卜ALMT基因的全基因組鑒定與表達(dá)分析，預(yù)測(cè)了部分基因的功能，為進(jìn)一步研究其生物學(xué)功能奠定了基礎(chǔ)。ALMT基因參與了植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)吸收、抵抗重金屬脅迫、果實(shí)酸度調(diào)控、保衛(wèi)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)等多種生理過(guò)程。自植物第一個(gè)ALMT基因(1)在耐鋁小麥根尖中被克隆之后，越來(lái)越多ALMT基因的生物學(xué)功能被揭示。然而，蘿卜中ALMT基因家族成員的鑒定和功能研究尚未見(jiàn)有研究報(bào)道。本研究基于蘿卜‘XYB36-2’參考基因組數(shù)據(jù)，采用生物信息學(xué)分析方法，對(duì)蘿卜ALMT基因家族成員進(jìn)行鑒定，并對(duì)其理化性質(zhì)、跨膜結(jié)構(gòu)域數(shù)目、染色體定位、基因結(jié)構(gòu)和啟動(dòng)子順勢(shì)作用元件進(jìn)行了分析。同時(shí)，利用前人發(fā)表的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析了蘿卜不同組織ALMT的表達(dá)及其對(duì)不同非生物脅迫的響應(yīng)。

蘿卜基因組中共有17個(gè)基因，數(shù)量與橡膠樹(shù)一致；多于桃和中國(guó)李(12)、擬南芥(14)和草莓(16)；但比蘋(píng)果和歐洲梨(25)、中國(guó)白梨(27)、普通煙草(30)和大豆(34)數(shù)量少。僅1個(gè)基因在蘿卜中有3個(gè)同源基因，多數(shù)基因在蘿卜中有1個(gè)同源基因，表明該基因家族在基因組多倍化之后出現(xiàn)了丟失。蘿卜ALMT家族成員N端包含5～6個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域，這一結(jié)果與前人報(bào)道的蘋(píng)果(6～7個(gè))、煙草(4～6個(gè))和橡膠樹(shù)(5～7個(gè))的結(jié)果基本一致。蘿卜中的ALMT家族基因在9條染色體上不均勻分布，這與前人報(bào)道的其他物種ALMT家族成員在染色體上的分布結(jié)果一致。外顯子數(shù)量為5～7個(gè)，與橡膠樹(shù)(5～8個(gè))和煙草(6個(gè))結(jié)果相似，但蘋(píng)果中ALMT基因家族成員外顯子數(shù)量變化較大，為4～12個(gè)。

蘿卜ALMT基因家族成員的啟動(dòng)子序列包含多種響應(yīng)激素、脅迫和環(huán)境信號(hào)的順式作用元件(圖3)，這與前人在其他物種中的研究結(jié)果一致。Ma等發(fā)現(xiàn)，橡膠樹(shù)ALMT基因家族成員啟動(dòng)子序列包含較多的響應(yīng)生物與非生物脅迫的順式作用元件，如ERE、W box、TC-rich repeats、LTR、MBS、ABRE和GARE-motif等。Xu等研究結(jié)果也表明，中國(guó)白梨ALMT基因啟動(dòng)子普遍存在響應(yīng)植物激素(SA、ABA、GA和CK)、環(huán)境信號(hào)、生物和非生物脅迫的順式作用元件。其他研究也發(fā)現(xiàn)，ALMT的表達(dá)受植物激素、重金屬和環(huán)境條件的調(diào)控。上述結(jié)果表明，不同植物中ALMT基因的表達(dá)調(diào)控機(jī)制可能具有一定的相似性。

研究表明，不同物種間同源基因在進(jìn)化過(guò)程中多數(shù)保留了相同或相似的功能，基因的表達(dá)模式也與其生物學(xué)功能密切相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，基因在蘿卜不同組織和發(fā)育時(shí)期中的表達(dá)，以及對(duì)生物和非生物脅迫的響應(yīng)有顯著差異。1在擬南芥中的同源基因6主要在保衛(wèi)細(xì)胞中表達(dá)，可能參與氣孔的運(yùn)動(dòng)，且功能與其他成員存在冗余；本研究發(fā)現(xiàn)蘿卜中該基因主要在下胚軸表達(dá)，不響應(yīng)鎘、鉻和鉛的脅迫，但接種7 d顯著誘導(dǎo)其上調(diào)表達(dá)，抗性材料中的表達(dá)量是感病材料的29倍，推測(cè)該基因在蘿卜中進(jìn)化出了抵抗根癌病的功能，而其調(diào)控氣孔運(yùn)動(dòng)的功能被其他基因代替。接種7 d后抗性株系13表達(dá)量上調(diào)6.5倍，而感病材料該基因表達(dá)量顯著下調(diào)，推測(cè)1和13在蘿卜抵抗侵染過(guò)程中發(fā)揮重要作用。除下胚軸外，3在蘿卜不同組織表達(dá)量均較高，其同源基因9參與調(diào)控?cái)M南芥葉片氣孔的開(kāi)放，蘿卜中該基因在進(jìn)化過(guò)程中可能保留了此功能，但在其他組織中高表達(dá)的原因需要深入研究。7在蘿卜葉片中的表達(dá)量最高(圖4)，其在擬南芥中的同源基因12在葉片中的表達(dá)量是根中的10倍，調(diào)控葉片氣孔的關(guān)閉，推測(cè)7進(jìn)化過(guò)程中保留了相同的功能。11和14均為擬南芥4的同源基因，可能參與蘿卜氣孔的關(guān)閉。本研究發(fā)現(xiàn)，15在綠蘿卜根肉的表達(dá)水平顯著高于白蘿卜，該基因是否參與綠肉蘿卜根肉中葉綠素的積累需要進(jìn)一步的研究。16在蘿卜愈傷組織中的表達(dá)量最高，其在擬南芥中的同源基因1主要在根中表達(dá)，參與對(duì)生物和非生物脅迫的抵抗；蘿卜和擬南芥中該基因表達(dá)的組織不一致，16的功能值得進(jìn)一步研究。研究表明，1在植物抵抗重金屬脅迫過(guò)程中發(fā)揮重要作用，如擬南芥1、油菜1和2、小麥1、苜蓿1和大豆1在抵御鋁脅迫過(guò)程中發(fā)揮重要作用。本研究發(fā)現(xiàn)鉛脅迫誘導(dǎo)16顯著上調(diào)表達(dá)，該基因是否調(diào)控蘿卜對(duì)鉛脅迫的抗性需要進(jìn)一步研究。