杧果GeBP轉錄因子家族基因的鑒定及表達分析

孫瑞青，楊 楠，劉志鑫，夏煜琪，孫 宇，高慶遠，蒲金基，黨志國，張 賀，2b

（1.海南大學 熱帶作物學院，海南 ?？?570228；2.中國熱帶農業科學院 a.環境與植物保護研究所；b.農業農村部熱帶作物有害生物綜合治理重點實驗室；c.熱帶生物技術研究所；d.熱帶作物品種資源研究所，海南 ?？?571101）

植物表皮毛（trichome）是大多數陸地植物表皮組織特有的一種結構，其種類多樣[1]，通常可分腺性毛狀體和非腺性毛狀體兩種類型[2]。表皮毛能在一定程度上增加植物表皮的厚度，減輕昆蟲、病原體對植物造成的損傷，防止熱量、水分的散失，從而起到保護植物正常生長發育的作用[3-4]，但是，不同植物表皮毛在不同環境中發揮的作用有所不同[5-6]。左香君等[7]發現，野生甘藍Brassica incana的表皮毛在一定程度上對蚜蟲具有抗性；宋?；踇8]認為，毛狀體豐富的番茄Lycopersicon esculentum更加耐冷、抗旱，這說明植物表皮毛對生物及非生物均有抵御作用。

在擬南芥Arabidopsis thaliana中，無表皮毛增強子（Glabrous-enbancer binding protein, GeBP）可通過調控GLABROUS1（GL1）基因的表達來控制表皮毛的發生[9-10]。GeBP是一種核蛋白，其與黃色熒光蛋白（YFP）的共定位結果表明，該基因的表達僅限于3～5個亞核中，有一個中央結合的DNA結構域[11]，C端區的主要特征是存在一種假定的亮氨酸拉鏈，表明GeBP中心區域可能形成同二聚體[12]。隨后，GeBP轉錄因子家族在黃瓜Cucumis sativus[13]、水稻Oryza sativa[14]、毛竹Phyllostachys edulis[15]等種植物中均被發現，其均參與了植物表皮毛的形成。單雪萌等[15]對毛竹P.edulis的GeBP進行了qRT-PCR分析，結果表明，在16個GeBP家族成員中，有12個在帶有表皮毛的葉、籜、籜片和纖毛中的表達量均高于其在沒有表皮毛的筍中的表達量；擬南芥A.thaliana的AtGeBP/GPL基因在某些特定的組織中表達，對細胞分裂素信號作出響應[16]，調控AtCPR5信號途徑中的反應和細胞壁代謝相關基因的表達[11]，但二者對細胞的增大存在著拮抗作用[17]。為給杧果種質資源的抗病性鑒定提供參考依據，鑒于植物表皮毛在其防御病害過程中的作用，對與杧果Mangifera indica表皮毛形成相關的GeBP轉錄因子家族的功能展開研究，對其MiGeBPs基因家族成員進行生物信息學分析，并利用qRT-PCR方法對MiGeBPs在杧果組織中及其在杧果受杧果膠孢炭疽菌和細菌性黑斑病菌侵染時的相對表達量進行分析，以期為杧果GeBP家族作用與功能的研究奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 杧果病害的脅迫處理及組織取樣

從位于海南省儋州市寶島新村的農業農村部儋州杧果種質資源圃（東經109.49°，北緯19.50°）中選取供試的杧果嫁接苗，選取‘貴妃杧’為供試的杧果品種，其砧木品種為‘海南土杧’。將樹齡為1 a、葉齡為7 d、株高一致的杧果嫁接苗置于室溫為25 ℃、相對濕度為70%～90%、光照12 h/黑暗12 h（即在室內黑暗與光照各12 h）的條件下以促進杧果嫁接苗的生長發育。

對杧果嫁接苗分別進行膠孢炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides（以下縮寫為“Cg”）和細菌性黑斑病菌Xanthomonas campestrispv.mangiferaeindicae（以下縮寫“Xcm”）兩種病害的接種處理。分別用含量為1 mL的2×106個分生孢子的膠孢炭疽菌分生孢子懸浮液、含量為2×107CFU的細菌性黑斑病菌懸浮液對杧果嫁接苗葉片進行均勻的噴霧侵染處理，處理時間分別設為0、3、6、12、24、48、72 h，其中的0 h處理組為對照組。每個處理組各取3株杧果嫁接苗的葉片樣品，剪碎后置于液氮中快速冷凍并保存于-80 ℃的溫度條件下以備用。

從位于海南省東方市的島西林場（東經108.67°，北緯19.11°）選擇研究所需的‘貴妃杧’成年果樹，砧木為‘海南土杧’，將嫁接后新梢上抽出新葉的時間記為0 d，取其幼葉（7 d，即葉片的形態初形成）、老葉（35 d，即葉子已完全老化、革質化，用作對照）、芽、盛花、幼果（7 d）、中果（21 d）、大果（35 d）和成熟果作為供試材料。將所采集的試材置于液氮中快速冷凍并保存于-80 ℃的溫度條件下，以備于杧果GeBP基因家族的組織特異性相對表達量分析之用。

1.2 RNA的提取及cDNA的合成

按照天根生化科技有限公司RNAprep Pure多糖多酚植物總RNA提取試劑盒的說明方法對杧果葉片進行總RNA的提取，通過超微量紫外分光光度計（Nanodrop 2000C型）對總RNA的濃度進行測定，并保存于-80 ℃的溫度條件下以備用[18]。第一鏈cDNA由RevertAid First Strand cDNA Synthesis Kit試劑盒反轉錄而成。

1.3 杧果全基因組數據的來源

杧果全基因組數據來源于NCBI（PRJNA487154）數據庫，擬南芥A.thaliana、番茄L.esculentum、水稻O.sativa這3個物種的GeBP序列均下載自PlantTFDB（http://planttfdb.gao-lab.org/）數據庫。

1.4 杧果GeBP基因家族成員的鑒定

AtGeBPs氨基酸序列從擬南芥數據庫和PlantTFDB數據庫中獲得，以此作為查詢對象，使用Blastp在線程序在杧果基因組數據庫中進行比較，將E值調整為10-5。利用Pfam（http://pfam.xfam.org/）在線工具獲取杧果蛋白序列結構域，最終獲得所有杧果GeBP基因家族成員[19]。其他物種的GeBP基因家族成員直接下載于PlantTFDB數據庫。

1.5 杧果GeBP基因家族的生物信息學分析

利用ExPASy - ProtParam tool在線工具對杧果GeBP轉錄因子家族成員的內含子、分子量、理論等電點、基因長度等理化性質進行預測[20]，利 用SOPMA（https://www.expasy.org/）、NCBI Conserved Domain Search、SWISS-MODEL（https://swissmodel.expasy.org/）等在線工具對其蛋白質的二級結構、基因的保守結構域、蛋白質的三級結構分別進行預測；使用MEME在線工具（http://meme-suite.org/tools/meme）[21-22]分析杧果基因家族的蛋白質保守基序。

1.6 系統進化樹的構建

利用ClustalW程序，將存在于杧果和其他3個物種的GeBP基因家族成員的氨基酸序列進行對比。采用MEGA 7.0軟件，使用鄰近法，以獲得的GeBP蛋白序列構建其系統進化樹，將校驗參數Bootstrap值調整為1 000次重復[23-24]。

1.7 熒光定量PCR分析

采用引物設計軟件Primer 5設計PCR特異擴增引物[25-26]，構建18 μL的反應體系，每個處理各設3次重復，使用UltraSYBR Mixture 試劑盒（北京康為世紀），利用Quant Studio 6 Flex軟件進行實時熒光定量PCR檢測。采用的qRT-PCR反應程序為：10 min、95 ℃預變性，15 s、95 ℃變性，1 min、60 ℃退火/延伸，45個循環；在60 ℃時進行熒光信號的收集[19]。根據MiGeBPs的CDS序列，設計實時熒光定量PCR檢測所用的引物，以杧果MiActin1（Actin）作為內參基因[27]，引物序列見表1。利用實時熒光定量PCR儀軟件（Quant StudioTM 6 Flex）分析獲得各個樣品的Ct值，以0 h的表達量作為對照，采用2-ΔΔCt法進行數據統計，以確定MiGeBPs的相對表達量[28]，并在此基礎上使用HeatMap 2.0軟件繪制MiGeBPs相對表達量的熱圖。

表1 熒光定量PCR檢測所用引物序列Table 1 Primer sequences for RT-qPCR

2 結果與分析

2.1 杧果GeBP基因家族成員的鑒定結果

對杧果GeBP基因家族成員理化性質的分析結果見表2。表2顯示，10個基因家族成員其理化性質的差異明顯。10個基因家族成員的氨基酸個數差異較大；MiGeBP3的氨基酸數最多，達到527個；MiGeBP8的氨基酸數最少，僅有156個。其內含子數量，僅有MiGeBP3的為2個，其余9個基因的內含子數均為1個。10個基因家族成員的蛋白質分子量為18 020.02～58 488.64 Da，最大的約為最小的3倍。MiGeBP1、MiGeBP3、MiGeBP4、MiGeBP5、MiGeBP6、MiGeBP7的 等電點PI值均小于7，說明這6個蛋白均屬于酸性；而MiGeBP2、MiGeBP8、MiGeBP9和MiGeBP10的等電點PI值均大于7，說明這4個蛋白均屬堿性。其親水性平均系數均為負值。其脂溶性系數范圍為54.94～82.50。10個基因家族成員的不穩定指數為34.53～68.76；其中，MiGeBP6的不穩定指數最大，為68.76；MiGeBP2的不穩定指數最小，為34.53。由此可推測，MiGeBP基因家族成員均為不穩定的親水蛋白。

表2 杧果GeBP基因家族成員基本理化性質的分析結果Table 2 Physical and chemical property of GeBP in M.indica

2.2 杧果GeBP基因家族蛋白質二級結構的預測結果

利用SPOMA在線工具預測到的10個MiGeBPs蛋白質的二級結構如圖1所示。其中，無規則卷曲和α-螺旋均為MiGeBPs蛋白二級結構的主要元件，此二者的占比之和均大于85%；但是，在MiGeBP2和MiGeBP6蛋白的二級結構中，無規則曲和α-螺旋的占比相差較大。延伸鏈和β-轉角在MiGeBPs蛋白結構中的占比均小于15%；其中，延伸鏈的占比，MiGeBP5、MiGeBP7、MiGeBP10的均僅在5%以下；β-轉角，該基因家族各個基因的占比均很小，其在MiGeBP4與MiGeBP5中的占比僅分別為1.88%和1.57%

圖1 MiGeBPs蛋白二級結構的在線預測結果Fig.1 On line prediction results of MiGeBPs secondary structure

2.3 杧果GeBP基因家族保守結構域與三級結構的分析結果

利用NCBI在線軟件分析得到的MiGeBPs保守結構域如圖2a所示。從圖2a中可以看出，MiGeBPs基因家族的各個成員都有保守結構域DFU573（domain of unknown function 573）基序，其保守結構域位置見表1，其氨基酸數為66～96個，MiGeBP1、MiGeBP2、MiGeBP3、MiGeBP4、MiGeBP5、MiGeBP6、MiGeBP7、MiGeBP8、MiGeBP9、MiGeBP10蛋白中所含有的氨基酸數分別為70、71、96、91、96、69、89、90、92、66個。這些數據清晰地顯示出，MiGeBPs中10個基因家族成員其保守結構域的位置存在差異；另外，MiGeBP3蛋白質中還有含Fe（SCys）4中心的非血紅素鐵結合結構域。

基于同源建模原理，通過SWISS-MODEL在線軟件預測MiGeBPs基因家族成員的三級結構，結果如圖2b所示。預測發現，MiGeBP6、MiGeBP7、 MiGeBP8、MiGeBP9、MiGeBP10蛋白質三級結構模型的相似性極高，且無規則卷曲和α-螺旋均為10個基因家族成員結構的主要組成部分，這一預測結果與該基因家族蛋白質二級結構的預測結果（圖1）一致。

圖2 MiGeBPs保守結構域和三級結構Fig.2 MiGeBPs conserved domain and tertiary structure

2.4 杧果GeBP基因家族10個成員的保守基序分析

利用MEME Suite（Suithttps://meme-suite.org/meme/）在線網站對杧果GeBP的10個基因家族成員的序列進行分析，結果如圖3所示。圖3表明，MiGeBPs基因家族成員包含1～5個基序，均含有基序4，其中，基序5的序列最長（48個）且最為保守，但僅有MiGeBP2、MiGeBP8和MiGeBP9成員中含有基序5；MiGeBP3、MiGeBP4、MiGeBP5、MiGeBP6、MiGeBP9和MiGeBP10蛋白中均包含了4個基序，其自N端向C端的排列順序依次是基序1、基序2、基序4、基序3。

圖3 MiGeBPs蛋白質保守基序Fig.3 Conserved motifs of MiGeBPs proteins

2.5 系統進化樹的分析結果

利用ClustalW程序和MEGA 7.0在線軟件構建了包含杧果（10個）、擬南芥（23個）、番茄（11個）、水稻（13個）的GeBP基因家族成員的系統進化樹，結果如圖4所示。圖4表明，4個物種的57個氨基酸序列的系統進化樹可以分為5個分支（ClassⅠ～Ⅴ），其中的MiGeBPs分 布 在4個分支中。MiGeBP2、MiGeBP7、MiGeBP8和MiGeBP9均分布在Class Ⅰ分支中，但MiGeBP2、MiGeBP8和MiGeBP9與 番茄的Solyc05g051330.1.1聚為1個小的分支，而MiGeBP7與擬南芥的2個成員（AT5G41765.1、AT4G00232.1）聚為1個小的分支；MiGeBP5、MiGeBP6均分布在Class Ⅱ分支中；MiGeBP1、MiGeBP10均分布在Class Ⅲ分支中；MiGeBP3和MiGeBP4均分布在Class Ⅳ分支中，且聚為1個小的分支；Class Ⅴ分支中聚集了擬南芥中的AT4G00390.1和水稻中除LOC Os01g14720.1之外的12個水稻GeBP基因家族成員。綜合分析可知，杧果GeBP基因家族成員全部分布在以雙子葉為主的Class Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分支中，沒有家族成員分布在以單子葉水稻為主的Class Ⅴ分支中。

圖4 杧果GeBP蛋白的系統進化樹Fig.4 Phylogenetic tree constructed from GeBP proteins

2.6 病原菌侵染時MiGeBP基因家族的表達分析

利用Quant Studio 6 Flex軟件進行實時熒光定量PCR引物的溶解曲線檢測，結果如圖5所示。從圖5a—b中可以看出，供試的10個MiGeBP基因家族成員的qRT-PCR引物的溶解曲線均具有單一的峰值，說明引物具有特異性，可用于后續的實驗分析中。采用瓊脂糖凝膠電泳（2%）檢測[29]實時熒光定量PCR的產物，結果（圖5c）顯示，目的基因擴增出的條帶與預期的結果一致，這進一步說明所設計的引物具有特異性，并可用于后續的實驗分析中。

圖5 杧果GeBP基因的溶解曲線及瓊脂凝膠電泳圖Fig.5 GeBP gene dissolution curve and AGAR gel electrophoresis of M.indica

2.7 MiGeBP基因家族在杧果各組織中的特異性表達分析

利用qRT-PCR方法分析獲得相應的Ct值，采用 2-ΔΔCt法進行數據統計，以老葉（35 d）的相對表達量作為對照（記為1），將相對表達量高于1.5的定義為顯著上調表達，將相對表達量小于0.5的定義為顯著下調表達，統計結果如圖6所示。圖6表明，在供試的8個組織中，MiGeBP9、MiGeBP10基因在4個組織中均顯著上調表達，MiGeBP9基因在芽、盛花、大果（35 d）和成熟果中均顯著上調表達，MiGeBP10基因在幼葉（7 d）、盛花、大果（35 d）和成熟果中均顯著上調表達；MiGeBP2、MiGeBP3、MiGeBP7和MiGeBP10基因在4個組織器官中均有顯著表達。

圖6 杧果GeBP基因家族在不同組織相對表達量熱圖Fig.6 Heatmap of relative expression of M.indica GeBP family in different tissues

在杧果各組織中進行特異表達的10個GeBP基因家族成員中，MiGeBP1基因在幼葉和盛花中均上調表達，且在幼葉中的相對表達量最高，其在中果（21 d）、大果（35 d）、成熟果中的表達量均顯著下調；MiGeBP2、MiGeBP3和MiGeBP7基因在各組織中均顯著表達，但此3個基因都僅在幼葉（7 d）和盛花中顯著上調表達，而在芽、幼果（7 d）、中果（21 d）、大果（35 d）及成熟果中的表達均顯著下調；MiGeBP4基因在芽、盛花、幼果（7 d）和成熟果中的表達均顯著下調；MiGeBP5基因僅在幼葉中上調表達，且其相對表達量最高，而在幼果中的相對表達量最低；MiGeBP6基因在幼果（7 d）、中果（21 d）、大果（35 d）中的表達均顯著下調，大果（35 d）中的相對表達量最低，在幼葉（7 d）、芽及成熟果中上調表達，其在幼葉中的相對表達量達到最高；MiGeBP8基因在除芽以外的其他組織中均顯著表達，其在幼葉（7 d）、盛花和成熟果中均顯著上調表達，而在幼果（7 d）、中果（21 d）和大果（35 d）中均顯著下調表達；MiGeBP9基因在芽、盛花及大果（35 d）、成熟果中均顯著上調表達，而在幼果（7 d）、中果（21 d）中均顯著下調表達；MiGeBP10基因在各組織中均顯著表達，而在芽、幼果（7 d）和中果（21 d）中均顯著下調表達，但在其他組織中均上調表達，其在成熟果中的相對表達量最高，而在中果（21 d）中的相對表達量最低。綜上所述，MiGeBP基因家族成員在杧果不同組織中的表達存在特異性。

2.8 病原菌侵染時MiGeBP基因家族的表達分析

利用qRT-PCR方法獲得相應的Ct值，采用2-ΔΔCt法進行數據統計，以MiGeBP基因家族成員經細菌性黑斑病菌或膠包炭疽菌侵染0 h時的表達量作為對照（記為1），將表達量高于1.5的定義為顯著上調表達，將表達量小于0.5的定義為顯著下調表達，統計結果如圖7所示。圖7a表明，經細菌性黑斑病菌侵染后，在2個及2個以上檢測時間點均上調表達的基因分別有MiGeBP2、MiGeBP4、MiGeBP9和MiGeBP10，在2個及2個以上檢測時間點均下調表達的基因分別有MiGeBP1、MiGeBP 7、MiGeBP8、MiGeBP10；在侵染處理后6 h時各個基因都有顯著性的表達，其中，MiGeBP1、MiGeBP3、MiGeBP4、MiGeBP5基 因均下調表達，其他基因均上調表達。MiGeBP8基因在侵染處理后的各個檢測時間點均顯著表達，但僅在侵染處理后6 h時是上調表達的，而在其他檢測時間點均下調表達；MiGeBP9基因同樣在侵染處理后的各個檢測時間點都是顯著表達的，其在侵染處理后24 h時內一直下調表達，而在其他檢測時間點均上調表達。

圖7b表明，經膠孢炭疽菌侵染后，MiGeBP5、MiGeBP6基因在0～72 h內的各個檢測時間點均顯著上調表達，分別在侵染處理后24、12 h時的相對表達量達到最高；另外，在3個及3個以上檢測時間點均上調表達的基因分別有MiGeBP1、MiGeBP2、MiGeBP3、MiGeBP10，MiGeBP1、MiGeBP2、MiGeBP3、MiGeBP10基因分別在侵染處理后24、48、24、12 h時的相對表達量最高，在2個及2個以上的檢測時間點均下調表達的基因是MiGeBP9，其在侵染處理后3 h時的相對表達量最低。侵染處理后的48 h時，MiGeBP基因家族的多個成員均顯著表達，而MiGeBP7和MiGeBP9基因均下調表達。

圖7 杧果GeBP基因家族在病原菌侵染后的相對表達量熱圖Fig.7 Heatmap of relative expression of the mango GeBP family after pathogen infection

3 討 論

植物轉錄因子存在特殊結構，可以調控基因表達，是重要的調節基因之一，如與植物表皮毛形成密切相關的GeBP轉錄因子。GeBP中的亮氨酸拉鏈（75%相似）和基本域（75%相似）兩個基序的排列特點及鄰近性表明了GeBP可能屬于bZip轉錄因子家族，但兩個基序間的距離大于9個殘基，所以，其又不完全屬于標準意義上的bZip蛋白[12,30]，通過敲除擬南芥的GeBP（AtGeBP）中心域、bZip基序的假定基本區域和C端區域后發現，基本結構域的刪除對酵母的生長沒有影響，這表明GeBP沒有bZip轉錄因子的作用，因為基本結構域是bZip蛋白結合DNA所必需的[12]。以上結果表明，這是一個新的蛋白家族。

杧果基因組測序的完成，有利于杧果轉錄因子功能的深入研究。本研究從全基因組水平上對杧果GeBP基因家族的10個成員進行了鑒定。結果表明，MiGeBPs轉錄因子在氨基酸個數、蛋白質分子量、等電點上均有較大的差異，且除MiGeBP3中含有2個內含子之外，其余家族成員都只有1個內含子；而毛竹的16個基因中含有內含子的基因僅有3個，番茄的10個基因中含有內含子的基因僅有2個。這一鑒定結果表明，GeBP基因家族結構較為簡單、穩定。對GeBP基因家族成員的蛋白質二級結構的預測結果表明，無規則卷曲和α-螺旋是其結構中的主要元件；在對MiGeBPs保守結構域的分析中發現，該家族成員均有DUF573結構域，這一結果與陳凱等[10]對番茄GeBP轉錄因子家族的研究結果一致，說明DUF573結構域在該基因家族中具有普遍性。在構建杧果與番茄、擬南芥和水稻這4個物種的系統進化樹時發現，MiGeBP2、MiGeBP3、MiGeBP4、MiGeBP5、MiGeBP6、MiGeBP7、MiGeBP8、MiGeBP9與番茄和擬南芥的GeBP家族成員分別聚集在ClassⅠ、Ⅱ、Ⅳ分支中，MiGeBP1、MiGeBP10所在Class Ⅲ分支的8個蛋白中僅存在水稻的1個蛋白（LOC Os09g014750.1.1），而水稻GeBP基因家族中的剩余成員與AT4G00390.1聚集在ClassⅤ分支中。由此可以推測，杧果與番茄、擬南芥均有較近的親緣關系，而與水稻的親緣關系較遠。這一研究結果表明，杧果與雙子葉植物的親緣關系較近，而與單子葉植物間的親緣關系較遠。陳凱等[10]在構建番茄與擬南芥的系統進化樹時發現，番茄的Solyc07g052760.1、Solyc07g052830.1、Solyc07g052900.1和擬南芥的GeBP/GPL間的關系均較近，他們由此推測，GeBP這個家族參與了番茄表皮毛細胞伸長的調控。研究中發現，上述番茄的Solyc07g052760.1、Solyc07g052830.1、Solyc07g052900.1這3個成員與MiGeBP 5均聚集在Class Ⅱ分支中，暗示著該基因可能與杧果表皮毛的形成或發育相關。

有關研究者在對番茄的研究中發現，番茄GeBP家族成員在其花、葉、根、果等組織中均有表達，但是不同的基因在不同組織中的表達量存在差異[10]。qRT-PCR檢測結果表明，MiGeBP1～MiGeBP10在杧果不同組織中均表現出明顯的組織表達特異性，其中，MiGeBP8基因在杧果的芽、盛花、大果（35 d）和成熟果中均顯著上調表達，且在盛花中的相對表達量最高；MiGeBP4基因在杧果各組織中的表達量均較低。隨著果實的發育，MiGeBP8與MiGeBP9基因的表達量均逐漸增高，且其在成熟果中的表達量最大。植物不同物種的GeBP轉錄因子在其不同組織中和不同發育時期均有差異表達[10-11]。黃瓜中的GeBP轉錄因子與GL1基因順式調控原件結合調控該基因的轉錄，從而調控葉片、花、果實上毛狀體的形成，但對根毛的形成卻無明顯影響，這也反映出GeBP組織表達的特異性[31]；Lu等[32]采用掃描電鏡觀察了杧果葉片上的表皮毛，結果發現，老葉片上的表皮毛較少，這暗示著杧果葉片上表皮毛的形成受到了抑制。而筆者采用qRT-PCR的方法分析了杧果不同組織中GeBP轉錄因子的轉錄活性，結果發現，GeBP家族的多數成員在幼葉、花等器官中均上調表達，而在果實等器官中均下調表達，這說明GeBP家族成員調控杧果不同組織表皮毛形態建成的機制可能不盡相同。有關研究結果表明，植物在受到鹽、干旱等脅迫時其表皮毛的長度與密度均會增加[33]；Weinhold等[34]的研究結果表明，煙草憑借其表皮毛的分泌物抵御天蛾幼蟲的侵害，這表明植物表皮毛在抗病抗逆中發揮著重要作用。而GeBP基因調控著植物表皮毛細胞的伸長，由此推測，GeBP基因直接或間接地參與了植物抗病抗逆反應。檢測中發現，以分屬于不同類型的杧果細菌性黑斑病菌和膠孢菌侵染杧果葉片時，MiGeBPs基因的響應程度有所不同：以細菌性黑斑病菌侵染時，多數基因表現為顯著下調，由此可以推測，MiGeBPs基因以負調控的方式參與了杧果的免疫反應；而以膠孢炭疽菌侵染時，多數基因均持續性顯著上調表達，這說明MiGeBPs基因以正調控的方式參與了杧果的免疫反應。因此，有關“病原菌—GeBP基因—表皮毛”三者之間的調控關系將是下一步研究的重點，通過研究其調控關系也許可以解析GeBP基因在植物免疫反應中的作用機制。

4 結 論

本研究采用生物信息學的方法分析了杧果GeBP轉錄因子家族基因成員的分子特征和表達模式，結果發現，該家族基因成員均屬于DUF573超家族，其與雙子葉植物的親緣關系均較近。在病原菌的侵染過程中，各個家族成員均有不同程度的響應：以杧果細菌性黑斑病菌侵染后，MiGeBP8在侵染處理后0～72 h內的各個檢測時間點均顯著表達，除侵染處理后6 h時呈顯著上調表達外，其余檢測時間點均呈顯著性下調表達，MiGeBP9在侵染處理后0～72 h的檢測時段內也都呈顯著性表達，除侵染處理后24 h時呈顯著下調表達外，其余時間段均呈顯著上調表達；以杧果膠孢炭疽菌侵染后，MiGeBP5、MiGeBP6在侵染處理后0～72 h的檢測時段內均顯著上調表達。由此可以推測，GeBP基因家族成員不同程度地參與了杧果的免疫反應。