草地早熟禾轉(zhuǎn)錄因子PpMYB44基因克隆及非生物脅迫響應(yīng)分析

收稿日期：2024-02-16；修回日期：2024-05-30

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金（31701958）;黑龍江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（QC2017026）;黑龍江省普通高等學(xué)校青年創(chuàng)新人才培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目（UNPYSCT-2018102）;黑龍江省基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目（145109518）;齊齊哈爾大學(xué)學(xué)位與研究生教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（QUZLTSJG2023014）資助

作者簡(jiǎn)介：陳陽(yáng)（1986-），女，漢族，黑龍江齊齊哈爾人，副教授，博士研究生，主要從事草坪草逆境研究，E-mail：Chenyang8368215@126.com;*通信作者Author for correspondence，E-mail：Jinyifeng8368215@ 163.com

摘要：MYB轉(zhuǎn)錄因子在植物次生代謝調(diào)節(jié)、激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和抗逆等生理生化過(guò)程中發(fā)揮重要作用。為揭示MYB轉(zhuǎn)錄因子對(duì)草地早熟禾（Poa pratensis L.）逆境脅迫條件下的響應(yīng)，本研究克隆了PpMYB44基因，并進(jìn)行了生物信息學(xué)分析，應(yīng)用qRT-PCR技術(shù)對(duì)該基因在組織中的表達(dá)特異性及非生物脅迫處理下的表達(dá)進(jìn)行了檢測(cè)。結(jié)果顯示，PpMYB44包含典型結(jié)構(gòu)域PLN03091超家族，與其在黑麥草（Lolium perenne）中的同源基因相似度較高。草地早熟禾PpMYB44基因存在組織特異性，其相對(duì)表達(dá)量由高到低依次為根＞莖＞葉；PpMYB44顯著響應(yīng)干旱、鹽、磷和氮脅迫，干旱、氮脅迫抑制PpMYB44基因表達(dá)；鹽和磷顯著促進(jìn)其表達(dá)；經(jīng)植物激素SA、GA處理后，PpMYB44相對(duì)表達(dá)量下調(diào)，而IAA及GABA促進(jìn)該基因表達(dá)。本研究為豐富草地早熟禾轉(zhuǎn)錄因子MYB家族在非生物脅迫下的調(diào)節(jié)機(jī)制提供了理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：草地早熟禾；轉(zhuǎn)錄因子；PpMYB44；非生物脅迫；表達(dá)分析

中圖分類號(hào)：S688.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0435（2024）10-3062-09

Cloning and Analysis of the Abiotic Stress Response of PpMYB44 Gene in Poa pratensis L.

CHEN Yang^1，2， HUANG Xiao-qin¹， YOU Xue¹， YU Hao-ran¹， LIU Dian-hui¹， ZHAO Qing-feng¹， JIN Yi-feng^1，2*

（1.College of Life Science and Agro-Forestry， Qiqihar University， Qiqihar， Heilongjiang Province 161006， China;2. Heilongjiang Province Key Laboratory of Resistance Gene Engineering and Preservation of Biodiversity in Cold Areas， Qiqihar， Heilongjiang Province 161006， China）

Abstract：MYB transcription factors play a crucial role in various physiological and biochemical processes， including the regulation of plant secondary metabolism，hormone signal transduction，and stress resistance. To investigate the response of MYB transcription factors in kentucky bluegrass （Poa pratensis L.） to stress conditions，we cloned and bioinformatically analyzed the PpMYB44 gene. We also examined the gene’s expression specificity in different tissues and under abiotic stress treatments using qRT-PCR technology. Our results showed that PpMYB44 contains the typical domain PLN03091 superfamily and has a higher degree of similarity to its homologous gene in ryegrass. The expression of the PpMYB44 gene is specific to different tissues，with the highest relative expression in roots，followed by stems and leaves. PpMYB44 significantly responds to drought，salt，phosphorus，and nitrogen stress，with drought and nitrogen stress inhibiting its expression，while salt and phosphorus significantly promoting its expression. Moreover，treatments with the plant hormones SA and GA down-regulated the relative expression of PpMYB44，whereas IAA and GABA promoted its expression. This study provides a theoretical basis for enhancing our understanding of the regulatory mechanism of MYB transcription factors in bluegrass under abiotic stress.

Key words：Kentucky Bluegrass;Transcription factor;PpMYB44;Abiotic stress;Expression analysis

草地早熟禾（Poa pratensis L.）是根莖疏叢型多年生冷季型草坪草，其擁有強(qiáng)壯的地下根系，有助于快速形成致密緊湊的草皮，該草種質(zhì)地細(xì)膩柔軟，具備耐寒性和耐旱性^［1］。轉(zhuǎn)錄因子是一類具有轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)功能的蛋白質(zhì)，通過(guò)選擇性地結(jié)合靶基因啟動(dòng)子內(nèi)的特定順式調(diào)控元件，實(shí)現(xiàn)對(duì)靶基因的精確調(diào)控，從而在植物生長(zhǎng)發(fā)育及逆境響應(yīng)等多方面發(fā)揮作用^［2-3］。MYB家族是植物中重要轉(zhuǎn)錄因子家族之一，主要參與調(diào)控植物發(fā)育、次級(jí)代謝、響應(yīng)非生物脅迫以及激素信號(hào)傳導(dǎo)等^［4-5］。MYB轉(zhuǎn)錄因子在N末端存在高度保守的MYB結(jié)構(gòu)域，該結(jié)構(gòu)域是DNA結(jié)合的關(guān)鍵模塊，而C末端包含轉(zhuǎn)錄激活區(qū)，根據(jù)MYB結(jié)構(gòu)域的數(shù)量，可劃分為4個(gè)亞家族：1R-MYB，R2R3-MYB，3R-MYB，4R-MYB^［6］。1R-MYB可調(diào)節(jié)植物根部發(fā)育及影響細(xì)胞形態(tài)的發(fā)生^［7］。R2R3-MYB在植物群體中數(shù)量最多，參與激素應(yīng)答、環(huán)境脅迫和調(diào)控花青素的合成^［8］。3R-MYB在細(xì)胞分裂周期發(fā)揮調(diào)控作用并控制次生代謝^［9］。MYB家族中數(shù)量最少的是4R-MYB轉(zhuǎn)錄因子，在亞麻（Linum usitatissimum L.）全基因組中鑒定得到1個(gè)4R-MYB轉(zhuǎn)錄因子LuMYB4R1，其可調(diào)控亞麻木質(zhì)素和纖維發(fā)育^［10］。

目前針對(duì)R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子的研究較為深入，根據(jù)R2R3結(jié)構(gòu)域和C端基序的保守性，擬南芥（Arabidopsis thaliana）R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子可分為25個(gè)亞家族，其中R2R3-MYB亞家族S22由AtMYB44，AtMYB70，AtMYB73，AtMYB77四個(gè)成員組成。擬南芥AtMYB44可調(diào)節(jié)花青素的生物合成，并對(duì)葉綠素分解代謝具有抑制作用，其過(guò)表達(dá)可延緩擬南芥葉片衰老^［11］。甘薯（Ipomoea batatas）IbMYB44與IbMYB340相互作用，從而降低塊根中紫色色素沉著^［12］。MYB44可積極響應(yīng)低溫及高溫脅迫，野生山葡萄（Vitis amurensis Rupr.）VaMYB44作為耐寒性的負(fù)調(diào)控因子，VaMYC2可與VaMYB44啟動(dòng)子結(jié)合促進(jìn)轉(zhuǎn)錄，參與冷響應(yīng)^［13］。高溫脅迫下，黃瓜（Cucumis sativus L.）CsABI5與CsMYB44相互作用，誘導(dǎo)葉綠素降解^［14］。隨著轉(zhuǎn)錄因子MYB44研究不斷深入，發(fā)現(xiàn)其對(duì)干旱、鹽、氮及磷酸鹽饑餓脅迫均有響應(yīng)。擬南芥AtMYB44通過(guò)調(diào)控脫落酸（Abscisic acid，ABA）信號(hào)傳導(dǎo)，氣孔運(yùn)動(dòng)和根系生長(zhǎng)積極響應(yīng)干旱脅迫^［15］。在文冠果（Xanthoceras sorbifolium Bunge）和不結(jié)穗大白菜（Brassica campestris ssp.）干旱研究中，過(guò)表達(dá)XsMYB44和BcMYB44均可通過(guò)提高植物滲透調(diào)節(jié)能力和活性氧（Reactive oxygen species，ROS）穩(wěn)態(tài)來(lái)抵抗干旱脅迫^［16-17］。研究發(fā)現(xiàn)，MYB44可提升植物的耐鹽能力，過(guò)表達(dá)MYB44可通過(guò)抑制ABA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，增強(qiáng)植株鹽脅迫的耐受性^［18］。在氮脅迫下，GhMYB44基因的上調(diào)能導(dǎo)致ABA信號(hào)通路增強(qiáng)，減緩陸地棉（Gossypium hirsutum L.）根系生長(zhǎng)^［19］。馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）StMYB44通過(guò)抑制與磷轉(zhuǎn)移相關(guān)的StPHO1基因的表達(dá)來(lái)負(fù)向調(diào)節(jié)馬鈴薯中磷的轉(zhuǎn)運(yùn)^［20］。可見(jiàn)，MYB44轉(zhuǎn)錄因子在響應(yīng)多種非生物脅迫方面具有重要意義。

目前，對(duì)于草坪草MYB轉(zhuǎn)錄因子響應(yīng)非生物脅迫的研究較少，本研究采用RT-PCR克隆得到草地早熟禾PpMYB44基因并對(duì)其進(jìn)行生物信息學(xué)分析，采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析PpMYB44基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制，為后續(xù)闡明草地早熟禾PpMYB44的功能鑒定奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及處理方法

選用草地早熟禾‘午夜Ⅱ號(hào)’（Poa pratensis ‘Midnight Ⅱ’）為試驗(yàn)材料，選取顆粒飽滿種子均勻等量撒播于培養(yǎng)土中，將播種完成的育苗缽置于光照培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)條件參數(shù)參考金一鋒等^［21］進(jìn)行設(shè)置。待植株生長(zhǎng)至90 d時(shí)，選取生長(zhǎng)健壯、長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)良植株，將其根部泥土用清水洗凈后置于1/2 Hoagland營(yíng)養(yǎng)液中水培，將經(jīng)過(guò)14 d培養(yǎng)后的植株進(jìn)行脅迫處理，每個(gè)處理進(jìn)行三次生物學(xué)重復(fù)。參照金一鋒等^［21］試驗(yàn)處理方法：（1）干旱脅迫：采用10% 聚乙二醇6000（Polyethylene glycol 6000，PEG6000）的1/2 Hoagland營(yíng)養(yǎng)液澆灌植株根部模擬干旱脅迫，處理0，2，16，24 h后取樣，取樣部位為葉部。（2）鹽脅迫：將不同濃度氯化鈉（Sodium chloride，NaCl）（0，30，100，200 mmol·L^-1）加入1/2 Hoagland營(yíng)養(yǎng)液。（3）氮脅迫：以硝酸鈉（Sodium nitrate，NaNO）（0，1.50，15.00 mmol·L^-1）為主要氮源，配置1/2 Hoagland營(yíng)養(yǎng)液。（4）磷脅迫：以磷酸二氫鉀（Potassium dihydrogen phosphate，KHPO）（0，0.10，1.00 mmol·L^-1）作為主要磷源，配置1/2 Hoagland營(yíng)養(yǎng)液。鹽、氮及磷脅迫第21 d取樣，取樣部位為葉部。（5）植物激素處理：水楊酸（Salicylic acid，SA）濃度為1.50 mmol·L^-1，吲哚乙酸（Indole acetic acid，IAA）濃度為400 mmol·L^-1，赤霉素（Gibberellin，GA）濃度為0.50 mmol·L^-1，γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）為2.00 mmol·L^-1，每天噴施植物激素，葉片表面直至有液滴滴下，分別在0 d，5 d，10 d，15 d取葉片樣品，存儲(chǔ)于-80℃。

1.2 草地早熟禾PpMYB44基因克隆

提取草地早熟禾葉片總RNA，通過(guò)2%瓊脂糖凝膠電泳分析，并對(duì)總RNA進(jìn)行濃度與純度鑒定，以總RNA為模板合成cDNA，置于-80℃保存。利用本課題組轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)（NCBI登錄號(hào)：PRJNA517968）為基礎(chǔ)，結(jié)合GenBank已公布的小麥（Triticum aestivum L.）MYB44（XM_048673639.1）、黑麥草（Lolium perenne）MYB44（XM_ 047193738.1）設(shè)計(jì)特異性引物，見(jiàn)表1。根據(jù)所得cDNA模板及引物對(duì)PpMYB44基因進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增，PCR反應(yīng)總量為25 μL：2×EsTaq MasterMix 12.50 μL，cDNA 1.00 μL，PpMYB44-F/R各1.00 μL，ddHO 9.50 μL補(bǔ)齊體系。PCR擴(kuò)增程序設(shè)定為預(yù)變性94℃ 2 min，然后共30個(gè)循環(huán)的變性94℃ 30 s，退火56℃ 30 s，延伸72℃ 30 s，最后徹底延伸72℃ 2 min，最終獲得草地早熟禾PpMYB44基因序列。

1.3 草地早熟禾PpMYB44基因生物信息學(xué)分析

利用NCBI中BLAST對(duì)PpMYB44的核酸序列與編碼氨基酸進(jìn)行比對(duì)分析，通過(guò)在線分析工具：ExPASy，SOPMA，SMART，SwissModel，PSORT等對(duì)PpMYB44氨基酸組成及理化性質(zhì)、蛋白結(jié)構(gòu)、亞細(xì)胞定位等進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。

1.4 草地早熟禾PpMYB44基因組織特異性及非生物脅迫下表達(dá)模式分析

通過(guò)提取草地早熟禾‘午夜Ⅱ號(hào)’不同組織部位的RNA及非生物脅迫處理組的葉部RNA，以其為模板合成cDNA第一鏈。qRT-PCR總體積為25 μL，反應(yīng)體系如下：cDNA 2.00 μL，Q-PpMYB44-F/R各1.00 μL，TB Green Premix Ex Taq II 12.50 μL，ddHO 9.50 μL。擴(kuò)增程序由40個(gè)循環(huán)組成：95℃預(yù)變性30 s;95℃ 5 s，60℃ 30 s。UBQ為內(nèi)參基因，進(jìn)行生物學(xué)、試驗(yàn)重復(fù)各3次，采用2^-ΔΔCt法處理數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 草地早熟禾PpMYB44基因編碼區(qū)克隆及生物信息學(xué)分析

對(duì)草地早熟禾葉片總RNA進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄，以合成的cDNA為模板，RT-PCR擴(kuò)增得到PpMYB44基因目的片段1141 bp，見(jiàn)圖1，其中開放閱讀框?yàn)?48 bp，共編碼315個(gè)氨基酸，且包含有典型結(jié)構(gòu)域PLN03091 super family（圖2）。

SMART分析草地早熟禾PpMYB44蛋白結(jié)構(gòu)域，發(fā)現(xiàn)其含有2個(gè)MYB的DNA保守結(jié)構(gòu)域SANT（圖3），這2個(gè)SANT結(jié)構(gòu)域分別位于第16～65和第68～116位氨基酸，根據(jù)轉(zhuǎn)錄因子所含MYB結(jié)構(gòu)域的個(gè)數(shù)及特征，可推測(cè)PpMYB44屬于R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子家族成員。蛋白質(zhì)理化性質(zhì)分析的結(jié)果顯示PpMYB44分子量為33.99 KD，等電點(diǎn)為8.94，蛋白分子式為CHNOS。該基因編碼的氨基酸序列中脯氨酸含量最高，占比為13.3%。脂肪系數(shù)為60.19，平均親水性為-0.606，不穩(wěn)定指數(shù)76.39，為親水性不穩(wěn)定蛋白。通過(guò)Plant-mPloc在線預(yù)測(cè)，該蛋白定位于細(xì)胞核。使用SOPMA對(duì)PpMYB44基因編碼的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，該蛋白多肽鏈主要組成成分為α-螺旋、不規(guī)則卷曲、β-轉(zhuǎn)角和延伸鏈，共同形成其整體構(gòu)象（圖4）。為確定PpMYB44與其他相關(guān)蛋白的同源性，利用MEME和TBtools軟件分析發(fā)現(xiàn)，草地早熟禾PpMYB44與黑麥草MYB44（XP_ 047049021.1）同源性最高（圖5）。利用Motif Scan比對(duì)草地早熟禾、黑麥草、山羊草（Panicum virgatum）、小麥MYB44氨基酸序列中的潛在蛋白質(zhì)生物活性位點(diǎn)。結(jié)果顯示，PpMYB44在39～42 aa，111～114 aa含有2個(gè)糖基化位點(diǎn)；116～119 aa，138～141 aa含有2個(gè)cAMP和cGMP依賴性蛋白激酶磷酸化位點(diǎn)；9～12 aa，21～24 aa，73～76 aa，119～122 aa，140～143 aa，159～162 aa，200～203 aa，294～297 aa含有8個(gè)酪蛋白激酶II磷酸化位點(diǎn)；88～93 aa，145～150 aa，156～161 aa，223～228 aa含有4個(gè)N-肉豆蔻?；稽c(diǎn)以及9～11 aa，51～53 aa，54～56 aa，99～101 aa，113～115 aa含有5個(gè)蛋白激酶C磷酸化位點(diǎn)（圖6）。

2.2 草地早熟禾PpMYB44基因不同組織部位表達(dá)模式分析

利用qRT-PCR技術(shù)檢測(cè)PpMYB44基因在草地早熟禾不同組織中的表達(dá)情況，結(jié)果顯示（圖7），根、莖和葉中均檢測(cè)到PpMYB44基因的表達(dá)，其在根中表達(dá)量最高，是葉的6.20倍，在組織部位中PpMYB44相對(duì)表達(dá)量由高到底依次為根＞莖＞葉（P＜0.05）。

2.3 草地早熟禾PpMYB44基因在不同非生物脅迫處理下的表達(dá)水平分析

為驗(yàn)證PpMYB44是否在草地早熟禾中響應(yīng)逆境脅迫，通過(guò)qRT-PCR分析其在不同非生物脅迫處理下的表達(dá)水平。結(jié)果顯示，隨干旱時(shí)間的增加，PpMYB44相對(duì)表達(dá)量呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)，16 h時(shí)表達(dá)水平最低，0 h相對(duì)表達(dá)量是16 h的5.05倍（P＜0.05）（圖8A）。NaCl處理下PpMYB44相對(duì)表達(dá)量呈先升高后降低的趨勢(shì)，30 mmol·L^-1及100 mmol·L^-1NaCl濃度下其相對(duì)表達(dá)量較高，低、中鹽濃度促進(jìn)其表達(dá)。隨著鹽濃度的增加，該基因的表達(dá)被抑制，200 mmol·L^-1 NaCl相對(duì)表達(dá)量為100 mmol·L^-1的35%（P＜0.05）（圖8B）。由圖8C可知，PpMYB44積極響應(yīng)氮脅迫，其隨NaNO濃度的增加呈現(xiàn)顯著降低（P＜0.05）。磷處理下的表達(dá)趨勢(shì)不同于氮處理組，0.10 mmol·L^-1 KHPO濃度時(shí)PpMYB44相對(duì)表達(dá)量最高，是0 mmol·L^-1 KHPO和1.00 mmol·L^-1 KHPO的4.61倍和7.31倍（圖8D），可見(jiàn)，低磷促進(jìn)其表達(dá)，而無(wú)磷與適磷組間無(wú)顯著差異。

2.4 草地早熟禾PpMYB44基因在不同外源激素處理下的表達(dá)水平分析

植物激素在植物生長(zhǎng)發(fā)育的不同時(shí)期相互作用，共同調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育及逆境脅迫下的各種生理過(guò)程^［22］，通過(guò)qRT-PCR分析植物激素對(duì)草地早熟禾葉部PpMYB44表達(dá)水平的影響。結(jié)果顯示，SA激素處理抑制PpMYB44基因的表達(dá)，隨著處理時(shí)間的增加PpMYB44表達(dá)量呈先降后升再降的變化趨勢(shì)，15 d時(shí)該基因相對(duì)表達(dá)量?jī)H為0 d時(shí)的17%（P＜0.05）（圖9A）。由圖9B可知，IAA誘導(dǎo)處理下PpMYB44相對(duì)表達(dá)量呈先降后升趨勢(shì)，在第5 d時(shí)表達(dá)量最低，隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，該基因表達(dá)量逐漸上升，在15 d時(shí)較0 d增加了30%（P＜0.05）。外源噴施GA對(duì)PpMYB44表達(dá)呈負(fù)調(diào)控模式，15 d的相對(duì)表達(dá)量?jī)H為0 d的7% （P＜0.05），其表達(dá)趨勢(shì)與SA處理組相似（圖9C）。由圖9D可知，GABA處理顯著促進(jìn)PpMYB44基因表達(dá)，15 d的相對(duì)表達(dá)量達(dá)到峰值，是0 d的7.1倍（P＜0.05）。綜上可見(jiàn)，不同植物激素顯著影響PpMYB44的表達(dá)模式，其中SA和GA處理抑制PpMYB44基因表達(dá)，GABA顯著促進(jìn)其表達(dá)。

3 討論

MYB轉(zhuǎn)錄因子是植物轉(zhuǎn)錄因子家族，其特征是含有與DNA結(jié)合的MYB結(jié)構(gòu)域該結(jié)構(gòu)域由1～3個(gè)串聯(lián)且不完全重復(fù)的R結(jié)構(gòu)組成，每個(gè)R結(jié)構(gòu)約含50 ～55個(gè)氨基酸從而形成螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋（Helix-tuen-helix，HTH）的結(jié)構(gòu)^［23-24］。HTH結(jié)構(gòu)使得MYB轉(zhuǎn)錄因子能夠插入到靶DNA的主凹槽中，促進(jìn)其與特定靶基因精確結(jié)合^［25］。Grune等^［26］研究表明，SANT結(jié)構(gòu)與MYB的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域整體高度相似，兩者為同系物。擬南芥AtMYB44與茄子（Solanum melongena L.）SmMYB44氨基酸序列均包含HTH結(jié)構(gòu)，是典型R2R3-MYB類轉(zhuǎn)錄因子^［27-28］。這與本研究結(jié)果相似，PpMYB44的N端含有2個(gè)SANT結(jié)構(gòu)域，具有HTH構(gòu)型，屬于典型R2R3-MYB類轉(zhuǎn)錄因子。MYB44在植物中存在組織特異性。文冠果XsMYB44在葉中高度表達(dá)，根和莖中低表達(dá)^［16］。但花生（Arachis hypogaea L.）AhMYB44在根部及葉中均高度表達(dá)^［29］。煙草（Nicotina tabacum）NtMYB44在根中表達(dá)量最高，其次是莖和葉^［30］，這與本研究結(jié)果相似，MYB44存在組織特異性。

R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子MYB44積極響應(yīng)非生物脅迫^［31］。干旱促進(jìn)核桃（Juglans regia L.）葉和根JrMYB44基因的表達(dá)^［32］。干旱顯著抑制油菜（Brassicanapus）根中BnMYB44以及蘋果（Malus domestica Borkh.）葉中MdMYB44的表達(dá)^［33-34］。本研究中干旱顯著抑制葉部PpMYB44表達(dá)。過(guò)表達(dá)AtMYB44可使蛋白磷酸酶2C（Protein phosphatase 2C，PP2C）活性降低，耐鹽性增強(qiáng)^［35］。草莓（Fragaria vesca）FvMYB44的表達(dá)受鹽濃度的影響，高鹽下FvMYB44表達(dá)顯著上調(diào)^［36］。本研究與上述結(jié)果有所不同，低鹽促進(jìn)PpMYB44表達(dá)，但高鹽抑制其表達(dá)。MYB轉(zhuǎn)錄因子積極響應(yīng)氮濃度變化^［37］。陸地棉GhMYB44在適氮脅迫中上調(diào)表達(dá)，而低氮、高氮脅迫抑制其表達(dá)^［19］。本研究中無(wú)氮、低氮環(huán)境促進(jìn)PpMYB44基因表達(dá)，氮素濃度顯著影響其表達(dá)。MYB家族是調(diào)節(jié)磷酸鹽饑餓反應(yīng)，擬南芥AtMYB44啟動(dòng)子區(qū)域存在響應(yīng)磷脅迫應(yīng)激的P1BS基序，其在磷饑餓信號(hào)通路下游發(fā)揮作用，AtMYB44在磷饑餓條件下上調(diào)表達(dá)，而磷充足時(shí)則抑制其表達(dá)^［38］，這與本研究結(jié)果相似，低磷促進(jìn)PpMYB44誘導(dǎo)表達(dá)。

MYB44轉(zhuǎn)錄因子通過(guò)調(diào)控植物激素SA、IAA和GA等信號(hào)通路，使植物對(duì)逆境脅迫做出應(yīng)答^［39］。擬南芥AtMYB44通過(guò)調(diào)控AtWRKY70的表達(dá)，從而調(diào)節(jié)SA和JA信號(hào)通路之間的拮抗作用^［40］。Jeky等^［41］研究發(fā)現(xiàn)，外源SA的施用導(dǎo)致了珍珠粟（Pennisetum glaucum L.）PgMYB44表達(dá)下調(diào)，這與本研究結(jié)果相似。PYL9蛋白與MYB44相互作用從而調(diào)控IAA的應(yīng)答來(lái)促進(jìn)植物側(cè)根的生長(zhǎng)^［42］。油菜BnMYB44啟動(dòng)子中存在多種激素響應(yīng)順式調(diào)控元件，這些元件與IAA密切相關(guān)^［33］，IAA可誘導(dǎo)AhMYB44上調(diào)表達(dá)^［43］，這與本研究結(jié)果相似。GA對(duì)種子萌發(fā)和幼苗發(fā)育具有拮抗作用，GA可通過(guò)上調(diào)AtMYB44的表達(dá)來(lái)抑制種子萌發(fā)^［44］，但本研究中外源噴施GA降低PpMYB44的表達(dá)量。GABA與植物激素IAA、GA等具有相互調(diào)控的作用，外源施用GABA可顯著提高植物IAA、GA等內(nèi)源激素的含量^［45］。本研究中，外源GABA可顯著促進(jìn)PpMYB44的表達(dá)。可見(jiàn)，外源SA、IAA、GA和GABA可顯著誘導(dǎo)PpMYB44的應(yīng)答，該基因可能參與植物激素信號(hào)網(wǎng)絡(luò)。

4 結(jié)論

本研究克隆得到草地早熟禾PpMYB44基因，包含典型的結(jié)構(gòu)域MYB的DNA保守結(jié)構(gòu)域，其與黑麥草同源性較高。草地早熟禾PpMYB44組織特異性顯著，能積極響應(yīng)干旱、鹽、磷、氮及植物激素等多種非生物脅迫。

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（責(zé)任編輯 劉婷婷）