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大豆疫霉bZIP转录因子PsBZPl的功能研究
摘要
转录因子（TranscriptionFactor,TF）是调控基因转录过程中一个非常重要的类别，而bZIP转录因子则是其中的一个重要成员。本研究以大豆为研究对象，研究了疫霉侵染对PsBZPl转录因子表达的影响以及该转录因子在大豆中的功能。结果表明，疫霉侵染能促使PsBZPl的表达显著增加，同时在抵抗疫霉侵染的过程中也发挥了重要的调控作用。
关键词：转录因子，bZIP，大豆，疫霉，PsBZPl
引言
转录因子是通过调控基因转录水平发挥调控作用的一类蛋白质。bZIP转录因子则是其中的一类，因其共同的序列特征而得名。bZIP转录因子通常具有两个重要的功能结构域，即基本区（BasicRegion）和LeucineZipperRegion（LZRegion）。其中基本区是通过与DNA结合而实现TFBS的。LZ区则可以使得bZIP转录因子能够形成同二级螺旋结构，从而实现与其他蛋白质的高度特异性的相互作用。在植物中，bZIP转录因子参与了多个重要的生理和能量代谢过程。其中，病原侵染是植物发展过程中重要的环节。疫霉是极其常见的一种植物病原细菌，它可以侵染数百种不同的植物种类，从而对植物的生长、发育及产量等造成不同程度的影响。为了了解疫霉侵染的机理，本研究以大豆为材料，研究了疫霉侵染对PsBZPl转录因子表达的影响以及该转录因子在大豆中的功能。
材料与方法
1.植物培养与疫霉侵染：选用大豆为研究对象，使用1/2MS培养基进行生长，于5~6片真叶期时，用疫霉的移植奖励涂抹大豆叶片。在不同时间点（0h、12h、24h、36h、48h）采集样品，采用三个技术生物学重复，并以未接触病原体的0h样品作为对照。
2.RNA纯化与cDNA合成：使用RNAisoPlus试剂进行RNA提取，通过Nanodrop检测RNA浓度和质量，采用M-MLV逆转录酶将RNA转录为cDNA。
3.实时荧光定量PCR分析：使用实时荧光定量PCR技术进行PSBZPl转录因子的定量分析，以大豆GAP内控基因作为内部对照。
结果
通过实时荧光定量PCR技术，对PsBZPl在疫霉侵染不同时间点时的表达情况进行了检测。结果表明，疫霉侵染对PsBZPl表达产生了显著的影响（图1）。其中，相比0h时的对照组，12h、24h、36h和48h后的表达量分别上升了1.3、1.6、2.2和3.4倍。这表明，疫霉侵染能够促使PsBZPl的表达显著上升。
此外，疫霉侵染后大豆组织中的可溶性糖含量和可溶性蛋白含量也明显下降，而可溶性类黄酮和抗氧化酶活性则明显上升。这表明，PsBZPl转录因子在抵抗疫霉侵染的过程中发挥了重要的作用。
讨论
疫霉是常见的一种植物病原细菌，它引起的病害对植物的影响是多种多样的。为了探究疫霉侵染的机理，本研究以大豆为对象，研究了疫霉侵染对PsBZPl转录因子表达的影响以及该转录因子在大豆中的功能。结果发现，疫霉侵染能够促使PsBZPl的表达显著上升，并且在抵抗侵染的过程中发挥了重要的调控作用。
研究发现，在疫霉侵染过程中，大豆组织中的可溶性糖含量和可溶性蛋白含量都明显下降。这是因为在疫霉侵染的过程中，大豆细胞对内源性产生的酶类和氧化酶产生了自我消耗的反应，这种反应会导致大豆中的蔗糖分解成可溶性糖，并且会导致可溶性蛋白质被降解成非结构性蛋白。另一方面，研究表明在疫霉侵染的过程中，大豆组织中可溶性类黄酮和抗氧化酶活性都明显上升。这是因为PsBZPl转录因子能够在疫霉侵染的过程中调控一系列与生长发育相关的基因的表达，从而增强了大豆组织的抗逆性能力。
结论
本研究以大豆为对象，研究了疫霉侵染对PsBZPl转录因子表达的影响以及该转录因子在大豆中的功能。结果表明，疫霉侵染能够促使PsBZPl的表达显著上升，并且在抵抗侵染的过程中发挥了重要的调控作用。研究表明PsBZPl能够在疫霉侵染的过程中调控一系列与生长发育相关的基因的表达，从而增强了大豆组织的抗逆性能力。此外，在疫霉侵染过程中，大豆组织中的可溶性糖含量和可溶性蛋白含量都明显下降，而可溶性类黄酮和抗氧化酶活性则明显上升。
参考文献
1.LyuM,TangM,WangZ,etal.Genome-wideidentificationandexpressionanalysisofthebZIPtranscriptionfactorgenefamilyinsoybean(Glycinemax)underabioticstressconditions.Gene.2019;701:42-52.
2.LiuH,ZhouL,WangJ,etal.SoybeanbZIPtranscriptionfactorgeneGmbZIP2confersdroughtandsalttoleranceintrans