高粱GRF基因家族鑒定及在非生物脅迫下的表達(dá)分析

崔江慧, 楊溥原, 常金華

(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 河北 保定 071001)

高粱是禾本科C4植物，光合能力強(qiáng)，適應(yīng)范圍廣，是我國(guó)不可或缺的糧食作物[1]。隨著全球人口不斷增長(zhǎng)和環(huán)境惡化越發(fā)迅猛，高粱因其抗旱、耐寒、耐鹽堿能力出眾，近年來受到育種學(xué)家的廣泛關(guān)注[2-4]。2009年，高粱全基因組測(cè)序工作完成，為探索高粱基因家族功能提供了重要基礎(chǔ)[5]。

生長(zhǎng)調(diào)控因子(growth regulation factor，GRF)是植物中特有的一類轉(zhuǎn)錄因子[6]，其N端有QLQ和WRC兩個(gè)保守結(jié)構(gòu)域[7]，在植物生長(zhǎng)發(fā)育中發(fā)揮重要作用，廣泛參與逆境脅迫的響應(yīng)[8]。van der Knaap等[9]于2000年在水稻中鑒定出第一個(gè)GRF因子基因，將其命名為OsGRF1，并發(fā)現(xiàn)該基因可以通過誘導(dǎo)赤霉素調(diào)節(jié)水稻莖的伸長(zhǎng)，隨后在水稻中共鑒定出12個(gè)GRF家族成員。近年來，隨著越來越多物種基因組測(cè)序完成，更多的GRF家族成員被鑒定出來[10]。擬南芥鑒定出9個(gè)GRF家族成員[11]，并發(fā)現(xiàn)擬南芥GRF突變體與植物矮化、葉片變小有關(guān)；此外，茶樹(11個(gè))、大麥(12個(gè))、毛竹(18個(gè))、桃(10個(gè))、油菜(19個(gè))、玉米(14個(gè))、藜麥(18個(gè))等作物中均相繼鑒定出GRF基因并開展了相應(yīng)研究，并且發(fā)現(xiàn)GRF基因廣泛參與多種激素調(diào)節(jié)的脅迫應(yīng)答、種子發(fā)育、花發(fā)育等多個(gè)領(lǐng)域[12-18]，但還未見高粱GRF家族基因的相關(guān)報(bào)道。為探究高粱GRF家族基因的結(jié)構(gòu)及其在高粱應(yīng)對(duì)非生物脅迫中的作用，本研究對(duì)高粱GRF家族基因進(jìn)行鑒定及生物信息學(xué)分析，基于RNA-seq數(shù)據(jù)，分析高粱GRF家族基因在不同脅迫條件下的表達(dá)差異，為研究逆境脅迫下高粱GRF家族基因的作用提供參考。

1 材料與方法

1.1 GRF家族數(shù)據(jù)下載

高粱、擬南芥、水稻、谷子和玉米全基因組數(shù)據(jù)來源于Ensembl Plants數(shù)據(jù)庫(http://plants.ensembl.org/index.html)，GRF蛋白兩個(gè)特征保守結(jié)構(gòu)域QLQ.hmm(PF08880)和WRC.hmm(PF08879)的隱馬可夫模型在Pfam數(shù)據(jù)庫(http://pfam.xfam.org/)獲得。

1.2 GRF家族基因篩選鑒定

在Linux系統(tǒng)下，利用HMM3.0軟件分別根據(jù)兩個(gè)特征保守結(jié)構(gòu)域篩選GRF基因，通過SMART(http://smart.embl.de/)、NCBI CDD(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/cdd/)和pfam(http://pfam.xfam.org/)驗(yàn)證，最終確定GRF家族基因。

1.3 GRF家族基因染色體定位和理化性質(zhì)

利用Linux命令獲取所得高粱GRF家族基因的位置信息，利用MapChart2.32軟件繪制基因染色體定位圖。利用ExPASy-ProtParam(http://web.expasy.org/protparam/)獲取GRF基因的分子量、氨基酸數(shù)目、等電點(diǎn)和親水性等信息[19]。

綜上所述，現(xiàn)有關(guān)于產(chǎn)城融合發(fā)展水平的研究主要集中在我國(guó)整體和東部區(qū)域，鮮有學(xué)者關(guān)注欠發(fā)達(dá)地區(qū)產(chǎn)城融合發(fā)展水平情況，因而難以具體分析我國(guó)各區(qū)域產(chǎn)城融合發(fā)展的深層次問題。對(duì)于產(chǎn)城融合發(fā)展的影響因素研究主要側(cè)重于探討某一類產(chǎn)業(yè)與城市融合發(fā)展，并且已有研究鮮有在產(chǎn)、城、人三者融合互促的基礎(chǔ)上去探討產(chǎn)城融合發(fā)展水平及其影響因素。因此，本文以產(chǎn)、城、人三者融合為基本思路框架，對(duì)新疆產(chǎn)城融合發(fā)展水平進(jìn)行測(cè)度，同時(shí)對(duì)產(chǎn)城融合發(fā)展影響因素的作用機(jī)理進(jìn)行探討，并對(duì)其進(jìn)行量化分析，最后提出促進(jìn)新疆產(chǎn)城融合發(fā)展的對(duì)策建議。

1.4 GRF家族基因序列和結(jié)構(gòu)分析

利用MEGA7.0軟件分析基因進(jìn)化關(guān)系，利用ClustalW對(duì)蛋白序列進(jìn)行多序列比對(duì)，利用鄰接法(NJ)，參數(shù)設(shè)置默認(rèn)值，構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。

利用Linux系統(tǒng)下的MEME軟件對(duì)高粱GRF家族基因進(jìn)行保守結(jié)構(gòu)域分析，設(shè)定基序長(zhǎng)度5～100，motif數(shù)目為5個(gè)，利用在線軟件GSDS2.0獲取基因結(jié)構(gòu)信息。通過TBtools繪制高粱GRF家族系統(tǒng)發(fā)育樹、保守結(jié)構(gòu)域、基因結(jié)構(gòu)。通過Linux系統(tǒng)McscanX軟件對(duì)高粱家族基因信息進(jìn)行分析，分別利用Circos和McscanX軟件分析高粱種內(nèi)共線性和高粱與擬南芥、玉米、谷子種間共線性。整合高粱GRF家族基因啟動(dòng)子序列，通過Plant CARE數(shù)據(jù)庫(http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/html/)將順式作用元件可視化。

1.5 高粱GRF家族基因表達(dá)特征分析

為進(jìn)一步分析GRF基因家族在高粱脅迫應(yīng)答中的作用，本研究基于鹽脅迫和烯效唑處理下的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)繪制表達(dá)熱圖(圖8)。從不同耐鹽性品種GRF基因響應(yīng)情況可以看出，多數(shù)基因在鹽脅迫下表達(dá)均較為活躍，僅SORBI_3004G269900和SORBI_3010G077200表達(dá)量較低，推測(cè)這兩個(gè)基因可能受到鹽脅迫的抑制；SORBI_3002G297800在耐鹽性強(qiáng)的高粱蔗中呈升高趨勢(shì)，在鹽敏感品種河農(nóng)16中表達(dá)量呈現(xiàn)先下降后上升的的趨勢(shì)；烯效唑處理下多數(shù)基因在各處理下表達(dá)量變化不明顯，SORBI_3006G203400在處理7～14 d的表達(dá)量較對(duì)照顯著增高，處理14 d后的表達(dá)量較對(duì)照有極其顯著的增高，該基因含有抗氧化逆境響應(yīng)元件(ARE)和光應(yīng)答元件，說明SORBI_3006G203400在植物應(yīng)對(duì)脅迫響應(yīng)，減輕脅迫危害，促進(jìn)恢復(fù)生長(zhǎng)過程中可能起到重要作用。

為了解高粱GRF基因家族系統(tǒng)發(fā)育的關(guān)系，本研究篩選了玉米、水稻、谷子和擬南芥的基因序列，分析了物種內(nèi)和物種間的親緣關(guān)系，結(jié)果如圖2所示。根據(jù)系統(tǒng)發(fā)育樹內(nèi)各GRF基因親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近，將高粱(8個(gè))、玉米(14個(gè))、水稻(11個(gè))、谷子(10個(gè))和擬南芥(9個(gè))的GRF基因劃分為7個(gè)亞族(Group1～Group7)。其中Group1、 Group6和Group7所含同源性基因最多，均為11個(gè)；Group2和Group3中GRF基因最少，僅2個(gè)，且都是擬南芥GRF基因，表明擬南芥和其他4類禾本科作物親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。除Group2和Group3外，其余5個(gè)亞族中高粱、玉米、水稻、谷子的GRF基因個(gè)數(shù)平均分布。從親緣關(guān)系看，GRF基因家族中高粱和谷子、玉米親緣關(guān)系最近，其次是水稻。在所比較的禾本科作物中，玉米該家族基因數(shù)量最多。

他們一起喝過很多酒。加班深夜，燒烤攤擼著串暢談人生喝的是珠江純生。情場(chǎng)失意，在酒吧相對(duì)無言看燈紅酒綠喝的是威士忌。職場(chǎng)得意，在西餐廳歡聲笑語水晶杯里盛的是葡萄酒。遠(yuǎn)行歸來，在小酒館感慨萬千一人一壺執(zhí)的是溫?zé)狳S酒。麋鹿小姐才知道，原來酒有這么多種味道。人生百態(tài)盡在其中，訴盡一切悲歡離愁。

2 結(jié)果與分析

2.1 高粱GRF家族基因染色體定位及理化性質(zhì)分析

用特征保守結(jié)構(gòu)域QLQ和WRC的隱馬克夫模型對(duì)高粱全基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最終篩選出8個(gè)GRF家族基因(表1)。對(duì)8個(gè)GRF基因理化性質(zhì)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，高粱GRF家族基因編碼數(shù)目差異不大，其中SORBI_3002G297800 含271個(gè)氨基酸，在高粱GRF家族成員中最少，SORBI_3001G104500所含氨基酸數(shù)量最多，達(dá)到601個(gè)；蛋白質(zhì)分子量(molecular weight,MW)范圍在28 314.2(SORBI_3002G297800)～62 484(SORBI_3001G104500)kD之間；等電點(diǎn)范圍在4.73(SORBI_3002G297800)～9.73(SORBI_3010G077200)之間，平均等電點(diǎn)為7.95；高粱GRF基因家族所有成員的親水系數(shù)(grand average of hydrophy, GRAVY)均為負(fù)值，范圍在-0.292(SORBI_3001G104500)～-0.745(SORBI_3004G317000)之間，表明這些成員均為親水蛋白(表1)。染色體定位顯示，8個(gè)高粱GRF基因家族成員不均勻分布在6條染色體上，其中1號(hào)和4號(hào)染色體均含有2個(gè)GRF基因，2、5、6、10號(hào)染色體各含1個(gè)GRF基因，其他染色體上無GRF基因，所有GRF基因均分布在染色體兩端(圖1)。

對(duì)8個(gè)高粱GRF家族基因上游啟動(dòng)子1 500 bp序列所含順式作用元件進(jìn)行分析，結(jié)果如圖7所示，有7個(gè)GRF基因存在脫落酸響應(yīng)元件(ABRE)、2個(gè)GRF基因存在干旱誘導(dǎo)響應(yīng)元件(MBS)、6個(gè)GRF基因存在茉莉酸響應(yīng)相關(guān)元件(CGTCA-motif、TGACG-motif)，6個(gè)GRF基因分別存在抗氧化逆境響應(yīng)元件(ARE)和生物及非生物脅迫響應(yīng)元件(as-1)；5個(gè)GRF基因存在種子特異性調(diào)節(jié)順式元件(RY-element)；4個(gè)GRF基因存在低溫響應(yīng)元件(LTR)；2個(gè)GRF基因存在傷害應(yīng)答元件(WUN-motif)。

表1 高粱GRF基因家族成員信息Table 1 Information of GRF gene family members of sorghum

注:染色體左側(cè)標(biāo)記為位置，右側(cè)為基因ID。Note: Mark on the left of chromosome shows localization, and that on the right shows gene ID.圖1 高粱 GRF家族成員染色體定位Fig.1 Chromosome localization of sorghum GRF family members

2.2 高粱GRF家族系統(tǒng)進(jìn)化分析

心內(nèi)科作為臨床急重癥科室，有別于普通內(nèi)科病房，涉及介入手術(shù)、操作及多種藥物，專科護(hù)士培養(yǎng)內(nèi)容多且掌握困難[6]。在傳統(tǒng)的心內(nèi)科專科護(hù)士培養(yǎng)模式中，多以帶教老師依據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)傳授及培訓(xùn)學(xué)員參加業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)為主要途徑，學(xué)員往往需要通過長(zhǎng)時(shí)間自我摸索才能達(dá)到培訓(xùn)要求。文獻(xiàn)報(bào)道及我院培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)均表明，專科護(hù)士培訓(xùn)中普遍存在帶教教師能力及經(jīng)驗(yàn)不足，護(hù)理師資隊(duì)伍培訓(xùn)不完善[7]以及培訓(xùn)過程中缺乏有效監(jiān)督管理等問題[8]。

2.3 高粱GRF家族保守蛋白序列的基因結(jié)構(gòu)

利用生物信息學(xué)技術(shù)對(duì)高粱GRF家族蛋白質(zhì)保守序列進(jìn)行分析，得到5個(gè)motif(圖3)。可以看出，高粱GRF基因所含內(nèi)含子和外顯子的數(shù)量和長(zhǎng)度均存在較大差異，除SORBI_3010G077200僅含有一個(gè)內(nèi)含子外，其余7個(gè)GRF基因含有2個(gè)及以上內(nèi)含子；所有GRF基因均含有2～5個(gè)外顯子，其中SORBI_3004G269900和SORBI_3006G203400所含外顯子最多，均為5個(gè)。

注：SORBI—高粱；Os—水稻；Zm—玉米；SETIT—谷子；AT—擬南芥。Note: SORBI—Sorghum bicolor; Os—Oryza sativa; Zm—Zea mays; SETIT—Setaria italica; AT—Arabidopsis thaliana.圖2 高粱、玉米、水稻、谷子及擬南芥GRF家族基因系統(tǒng)發(fā)育樹Fig.2 Phylogenetic trees of GRF family genes among Sorghum bicolor, Oryza sativa, Setaria italica, Zea mays and Arabidopsis thaliana

圖3 高粱GRF家族保守蛋白序列及基因結(jié)構(gòu)Fig.3 Conserved protein sequence and gene structure of sorghum GRF family

為研究高粱GRF家族基因在物種間的進(jìn)化關(guān)系，繪制了高粱與擬南芥、玉米、谷子GRF家族的物種間共線性圖，如圖6所示。可以看出，5個(gè)高粱GRF基因和6個(gè)玉米GRF基因顯示出6對(duì)共線性關(guān)系；8個(gè)高粱GRF基因與8個(gè)谷子GRF顯示出共線性；高粱與擬南芥只有1對(duì)GRF基因顯示出共線性。在高粱與玉米、谷子的多對(duì)共線性關(guān)系中，SORBI_3001G104500、SORBI_3001G139800、SORBI_3002G297800和SORBI_3004G317000四個(gè)高粱GRF基因同時(shí)與玉米和谷子存在共線性。

2.4 高粱GRF基因家族共線性分析

SORBI_3004G317000和SORBI_3004G269900同時(shí)存在脫落酸響應(yīng)元件(ABRE)、干旱誘導(dǎo)響應(yīng)元件(MBS)、茉莉酸響應(yīng)相關(guān)元件(CGTCA-motif、TGACG-motif)4個(gè)順式作用元件，推測(cè)這兩個(gè)基因可能參與多種環(huán)境脅迫的響應(yīng)；SORBI_3001G139800和SORBI_3005G150900存在一個(gè)赤霉素應(yīng)答相關(guān)元件(P-box)，SORBI_3010G077200同時(shí)存在兩個(gè)赤霉素應(yīng)答相關(guān)元件(GARE-motif、TATC-box)，推測(cè)這三個(gè)基因可能參與赤霉素的調(diào)節(jié)；SORBI_3001G104500存在水楊酸應(yīng)答元件(TCA-element)；SORBI_3002G297800存在防御及脅迫響應(yīng)元件(TC-rich repeats)，這兩個(gè)基因可能參與干旱等非生物脅迫。由此看出，GRF基因在植物對(duì)生物及非生物脅迫響應(yīng)中具有重要作用。

圖4 高粱GRF家族保守蛋白序列Fig.4 Conserved protein sequence of sorghum GRF family

motif1和motif2是GRF家族最具特征的蛋白保守序列(圖4)，8個(gè)高粱GRF均含有motif1和motif2，并且都以motif2在前，motif1在后的順序分布。4個(gè)GRF含有motif3；6個(gè)GRF含有motif4；僅2個(gè)GRF含有motif5。此外，SORBI_3004G269900和SORBI_3006G203400處于系統(tǒng)發(fā)育樹的同一分支，且具有相同的motif，基因結(jié)構(gòu)也極其相似，由此推測(cè)兩個(gè)GRF基因可能具有相似的功能。

2.5 高粱GRF基因家族順式作用元件

7) 系統(tǒng)具備唯一操作權(quán)功能：保證同一時(shí)間斷面對(duì)某設(shè)備只有一個(gè)點(diǎn)位防誤系統(tǒng)可進(jìn)行倒閘操作。當(dāng)D5000系統(tǒng)進(jìn)行操作時(shí)，自動(dòng)閉鎖五防主/子站的操作權(quán)限；當(dāng)主/子站防誤主機(jī)操作時(shí)，自動(dòng)閉鎖D5000系統(tǒng)操作權(quán)限。

高粱種內(nèi)GRF基因的共線性關(guān)系如圖5所示，高粱GRF家族2對(duì)基因發(fā)生過復(fù)制，分別為SORBI_3004G269900和SORBI_3006G203400、SORBI_3004G317000和SORBI_3010G077200，其中，前1對(duì)基因都位于高粱4號(hào)染色體上。

注：SORBI—高粱；Os—水稻；Zm—玉米；SETIT—谷子；AT—擬南芥。Note: SORBI—Sorghum bicolor; Os—Oryza sativa; Zm—Zea mays; SETIT—Setaria italica; AT—Arabidopsis thaliana.圖5 高粱GRF基因家族共線性分析Fig.5 Collinearity analysis of Sorghum GRF gene family

2.6 高粱GRF基因家族對(duì)脅迫的響應(yīng)

選用高耐鹽品種高粱蔗(Gaoliangzhe,GZ)和鹽敏感品種河農(nóng)16(Henong 16，HN)為材料，在三葉期以0.8%的NaCl溶液處理幼苗，處理0、48、72 h后取整株植株，-80 ℃保存。烯效唑處理：以農(nóng)大紅1號(hào)為材料，在七葉期噴施濃度為1.1 g·L-1的烯效唑，采用配對(duì)設(shè)計(jì)(對(duì)照組分別為CK0、CK3、CK7、CK14，處理組為T0、T3、T7、T14),分別在噴施0、3、7、14 d后，從上向下取高粱植株第三片葉子，-80 ℃保存。將保存的高粱葉片用Trizol法提取RNA[20]，完整的RNA用Illumina HiSeq 2500進(jìn)行高通量測(cè)序(百邁客生物科技有限公司)，分析在不同非生物脅迫下高粱GRF基因表達(dá)情況，利用TBtools軟件繪制表達(dá)熱圖。

3 討論

GRF轉(zhuǎn)錄因子廣泛參與雌蕊發(fā)育[21]、熱脅迫應(yīng)答[22]、遮蔭脅迫[23]和外源激素響應(yīng)[24]等植物各個(gè)器官的生長(zhǎng)發(fā)育以及逆境脅迫應(yīng)答。本研究在高粱中篩選和鑒定出8個(gè)GRF基因。系統(tǒng)發(fā)育樹顯示，4種禾本科作物GRF基因親緣關(guān)系很近，同一分支上的同源性基因可能存在相似的結(jié)構(gòu)和功能。高粱的基因組約有730 Mb，大于水稻(466 Mb)和谷子(400 Mb)，但僅有8個(gè)GRF基因，可能是高粱在進(jìn)化過程中丟失了部分GRF基因。根據(jù)保守蛋白序列和基因結(jié)構(gòu)分析，8個(gè)高粱GRF基因均存在兩個(gè)motif(motif1、motif2)，除SORBI_3010G077200含有一個(gè)內(nèi)含子外，其余7個(gè)GRF基因均含有兩個(gè)內(nèi)含子，所有基因都存在2～5個(gè)外顯子，這與時(shí)丕彪等[18]對(duì)藜麥GRF基因的鑒定結(jié)果一致，并且SORBI_3004G269900和SORBI_3006G203400在同一分支上，motif相同，基因結(jié)構(gòu)相似，推測(cè)其具有相近的功能。順式作用元件分析顯示，高粱GRF基因存在多種與激素調(diào)節(jié)、生長(zhǎng)發(fā)育、脅迫應(yīng)答方面的作用元件，說明高粱GRF基因可能參與高粱對(duì)這些方面的調(diào)控應(yīng)答。

圖6 高粱和擬南芥、玉米、谷子GRF基因家族共線性分析Fig.6 Collinearity analysis of GRF gene families of sorghum and Arabidopsis, maize and millet

注：ABRE—脫落酸響應(yīng)元件；ARE—抗氧化逆境響應(yīng)元件；ACE—光響應(yīng)元件；AT1-motif—部分光響應(yīng)相關(guān)元件；Box4—部分光響應(yīng)元件；CAAT-box—基本元件；CGTCA-motif—茉莉酸響應(yīng)元件；GA-motif—部分光響應(yīng)相關(guān)元件；GARE-motif—赤霉素應(yīng)答響應(yīng)元件；GT1-motif—部分光響應(yīng)相關(guān)元件；LTR—低溫響應(yīng)元件；MBS—干旱誘導(dǎo)響應(yīng)元件；P-box—赤霉素應(yīng)答響應(yīng)元件；RY-element—種子特異性調(diào)節(jié)順式元件；TATA-box—基本元件；TATC-box—赤霉素應(yīng)答響應(yīng)元件；TCA-element—水楊酸應(yīng)答元件；TC-rich—防御及脅迫響應(yīng)元件；TCT-motif—光應(yīng)答元件；TGACG-motif—茉莉酸響應(yīng)元件；WUN-motif—傷害應(yīng)答元件；as-1—生物及非生物脅迫響應(yīng)元件。Note: ABRE—Abscisic acid response element; ARE—Antioxidant response element; ACE—adversity light response element; AT1-motif—Light response corresponding component; Box4—Light response response component; CAAT-box—Basic element; CGTCA-motif—Jasmonic acid response corresponding element; GA-motif—Part of the light response corresponding element; GARE-motif—Gibberellin response corresponding component; GT1-motif—Light response corresponding component; LTR—Low temperature response element; MBS—Drought-induced response element; P-box—Gibberellin response element; RY-element—Seed specific regulation cis-element; TATA-box—Basic element; TATC-box—Gibberellin response element; TCA-element—Salicylic acid response element; TC-rich—Defense and stress response element; TCT-motif—Light response element; TGACG-motif—Jasmonic acid response element; WUM-motif—Injury response element; as-1—Biological and abiotic stress response to the corresponding components.圖7 高粱GRF基因啟動(dòng)子區(qū)順式作用元件Fig.7 Promoter region cis-acting elements of sorghum GRF gene

圖8 高粱GRF家族基因非生物脅迫下的表達(dá)分析Fig.8 Expression analysis of sorghum GRF gene family under abiotic stress

本研究分別對(duì)鹽脅迫和烯效唑處理下的轉(zhuǎn)錄數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。根據(jù)鹽脅迫下轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析可知，8個(gè)GRF基因中SORBI_3002G297800在耐鹽性強(qiáng)的高粱中隨鹽處理時(shí)間增長(zhǎng)表達(dá)量呈先增長(zhǎng)后降低趨勢(shì)，在河農(nóng)16中呈現(xiàn)出先降低后升高的趨勢(shì)；前人研究表明，擬南芥轉(zhuǎn)錄因子GRF7可以通過結(jié)合DREB2A蛋白，抑制該基因及其下游部分滲透脅迫響應(yīng)基因的表達(dá)[25]；結(jié)合該基因的7種順式作用元件，除去2個(gè)基本元件和2個(gè)光響應(yīng)應(yīng)答元件外，含有1個(gè)抗氧化逆境響應(yīng)元件(ARE)、1個(gè)防御及脅迫響應(yīng)元件(TC-rich)和1個(gè)種子特異性調(diào)節(jié)順式元件(RY-element)，說明SORBI_3002G297800可能參與多種逆境脅迫應(yīng)答，且在鹽脅迫過程中可能發(fā)揮重要作用[6,8,20]。根據(jù)烯效唑處理下轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析可知，在8個(gè)GRF基因中SORBI_3006G203400在烯效唑處理后的第14 d表達(dá)量有顯著提高，這與van der Knaap等[9]對(duì)OsGRF1參與赤霉素調(diào)控機(jī)制的研究相近，因此推測(cè)該基因在高粱中可能同樣存在此類功能；根據(jù)順式作用元件分析，SORBI_3006G203400含有5個(gè)順式作用元件，其中包括1個(gè)抗氧化逆境響應(yīng)元件(ARE)，結(jié)合轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)顯示，該基因可能在減輕脅迫危害，促進(jìn)恢復(fù)高粱生長(zhǎng)過程中起到重要作用。

本文立足于浙江省的果樹產(chǎn)業(yè)研究觀光采摘節(jié)慶的時(shí)空特征在于：浙江省的城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)，觀光采摘節(jié)慶起步早，發(fā)展相對(duì)成熟；浙江省各市的經(jīng)濟(jì)水平和地理環(huán)境差異明顯，具有相對(duì)多元化的區(qū)域特征；浙江省的果樹產(chǎn)業(yè)是浙江省的十大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一，浙江省的觀光采摘主要為果樹的觀光采摘。

高粱GRF家族共線性分析結(jié)果表明：基因家族加倍主要是由于同一條染色體上的基因發(fā)生自我復(fù)制，產(chǎn)生兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)在一起且親緣關(guān)系很近的基因，因此基因的自我復(fù)制在基因擴(kuò)張和基因功能分化中起重要作用[26]。GRF家族中發(fā)生過2對(duì)基因復(fù)制，SORBI_3004G269900和SORBI_3006G203400為其中一對(duì)，而且SORBI_3004G269900和SORBI_3006G203400所含外顯子最多，均含有5個(gè)，SORBI_3004G269900和SORBI_3006G203400處于系統(tǒng)發(fā)育樹的同一分支，具有相同的motif，基因結(jié)構(gòu)也極其相似。此外，SORBI_3004G297800和SORBI_3006G203400在鹽、烯效唑處理后的表達(dá)量均呈現(xiàn)顯著變化，說明這兩個(gè)基因在非生物脅迫下有應(yīng)答并發(fā)揮作用，針對(duì)不同的脅迫表現(xiàn)出不同的應(yīng)答響應(yīng)，這兩個(gè)基因在脅迫應(yīng)答中的響應(yīng)機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

在第二篇的學(xué)習(xí)中，主要是依據(jù)火電廠機(jī)組各個(gè)設(shè)備來進(jìn)行控制系統(tǒng)的分析。分析的內(nèi)容主要有汽包鍋爐給水、直流鍋爐控制，過熱汽溫控制，再熱汽溫控制，機(jī)爐協(xié)調(diào)控制，輔機(jī)控制等，由于一個(gè)章節(jié)包含多個(gè)設(shè)備，故在此并不按照嚴(yán)格的章節(jié)進(jìn)行分類，而是選擇用機(jī)組的類型進(jìn)行分類。

綜上所述，本研究通過高粱GRF基因家族鑒定與生物信息學(xué)分析及該家族基因在不同脅迫應(yīng)答中的響應(yīng)模式分析，篩選到參與脅迫應(yīng)答的基因，為深入研究GRF基因家族的功能提供了重要參考。