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MBF1调控植物热应答与生长发育分子机制研究进展

秦怡, 刘艳爽, 仇柳柳, 周敏, 杜小杉, 戴绍军, 孙美红

植物学报 2022, 57 (1): 56-68. DOI: 10.11983/CBB21220

摘要（1777）

HTML （59）

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MBF1是一种进化上高度保守的转录共激活因子, 存在于所有真核生物中, 可通过连接基础转录机器组分与转录因子来激活基因转录。植物MBF1具有多种重要生物学功能, 包括调控植物生长发育和逆境适应等。该文综述了植物MBF1分子结构与调控机制相关研究进展, 重点总结了AtMBF1c参与植物热胁迫应答调控的分子机制。

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图1 植物MBF1系统发育关系、基因结构和保守基序分析
(A) 植物MBF1的系统发育关系、基因结构和保守基序分布图。11个物种MBF1蛋白的全长蛋白质序列来自JGI数据库(https:// phytozome-next.jgi.doe.gov/) (表1)。用MEGA7.0软件基于邻接法构建同源系统进化树, 绿色背景表示I类MBF1蛋白亚家族, 红色背景表示II类MBF1蛋白亚家族。利用GSDS2.0软件(http://gsds.cbi.pku.edu.cn/)在线绘制基因结构图, 上游5'非编码区/下游3'非编码区用蓝色方框表示, 外显子用黄色方框表示, 内含子用黑色直线显示。使用MEME网站(https://meme-suite.org/meme/ tools/meme)在线预测保守基序。通过NCBI网站CDD数据库(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/cdd)鉴定蛋白质序列的保守结构域及功能。利用Tbtools软件绘制保守基序分布图, 5个保守基序用不同颜色方框表示。(B) 11个物种MBF1蛋白中预测到的保守基序序列。

正文中引用本图/表的段落

利用JGI数据库(https://phytozome-next.jgi.doe.gov/) 对11种已有功能研究报道的高等维管植物中的MBF1蛋白序列信息进行Blast分析, 共获得40种MBF1蛋白(表1)。对40种MBF1蛋白进行系统进化分析, 表明这些蛋白质分为2类(图1A): I类含有27种MBF1, 包括15种MBF1a、10种MBF1b、1种MBF1c (SlMBF1c)和1种MBF1d (SlMBF1d); II类含有13种MBF1, 包括11种MBF1c、1种MBF1d (StMBF1d)和1种SlER24。

基因结构分析表明, I类MBF1成员中, 除TaMBF1b和SlMBF1d只有1个外显子外, 其它成员都含有3-4个外显子; II类MBF1成员没有内含子或者只有1个内含子(MtMBF1c) (图1A)。拟南芥有3个MBF1基因, 即AtMBF1a、AtMBF1b和AtMBF1c。AtMBF1a和AtMBF1b基因结构相似, 均包含3个内含子和4个外显子, 属于I类MBF1; 而AtMBF1c没有内含子, 属于II类MBF1 (Tsuda and Yamazaki, 2004)。对这些蛋白质的保守基序分析表明, 多数I类MBF1成员含有4个基序(基序1-4), 而TaMBF1b只含有2个基序(基序1和3); II类MBF1成员在含有I类基序(3个或4个)的基础上, 在N端还含有1个基序5 (图1)。

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