ERF转录因子在植物对生物和非生物胁迫反应中的作用.doc

 ERF转录因子在植物对生物和非生物胁迫反应中的作用 莫纪波, 李大勇, 张慧娟, 宋凤鸣* 浙江大学生物技术研究所, 杭州310029 摘要: ERF (ethylene responsive factor)转录因子是植物AP2/ERF转录因子超家族的一个亚家族, 其特征是蛋白序列中含有一 个高度保守的58或59个氨基酸组成的ERF结构域, 广泛参与植物生长发育及各种逆境胁迫反应的调控。文章简要介绍ERF 转录因子在植物抗生物和非生物胁迫反应中的作用及其可能机制, 并讨论了今后的研究重点。 关键词: ERF转录因子; 抗病性; 抗逆性; 机制 Roles of ERF Transcription Factors in Biotic and Abiotic Stress Response in Plants MO Ji-Bo, LI Da-Yong, ZHANG Hui-Juan, SONG Feng-Ming* Institute of Biotechnology, Zhejiang University, Hangzhou 310029, China Abstract: The ethylene responsive factors (ERF) belong to a subfamily of the AP2/ERF superfamily in plants. The ERF family was defined by the presence of a conserved ERF domain consisting of 58 or 59 amino acids and has been demonstrated to be widely involved in regulation of various aspects of plant growth and develop- ment as well as in responses to different abiotic and biotic stresses. In this minireview, we summarize the func- tions and mechanisms of the ERF transcription factors in regulation of responses to abiotic and biotic stresses and discuss the future directions of studies on the ERF transcription factors in plants. Key words: ERF transcription factor; disease resistance; abiotic stress tolerance; mechanism 植物在生长发育过程中总是受到干旱、高 盐、低温及病虫害等各种非生物和生物因子胁迫 的影响。为了生存, 植物进化形成一个复杂、有 效的信号转导网络, 以获知环境中的变化, 并通过 控制下游相关基因的表达来精确地调控应答反 应。各种逆境胁迫诱导的基因表达主要发生在转 录调控水平, 转录因子激活或抑制逆境胁迫相关 基因的表达是植物胁迫应答反应的重要过程, 不 同的转录因子可以调节植物不同环境条件下特定 的基因表达。在拟南芥基因组中, 有超过1 500个 基因编码转录因子, 这些转录因子一般属于不同 的转录因子家族, 其中有些转录因子家族是植物 所特有的(Riechman等2000)。近10年来的研究显 示, AP2/ERF、bZIP、WRKY、MYB、NAC等转 录因子家族的成员参与植物逆境胁迫反应的调 控。本文重点介绍ERF转录因子在植物逆境胁迫 反应中的调控作用及其可能机制。 ERF结构域的数目, Sakuma等将AP2/ERF转录因子 分为5个亚组, 包括AP2 (APETALA 2)、RAV (re- lated to ABI3/VP1)、DREB (dehydration-responsive element binding protein)、ERF和其他(Sakuma等 2002)。AP2家族含2个AP2/EREBP (ethylene-re- sponsive element binding protein)结构域, ERF和 DREB家族仅含1个AP2/EREBP结构域, 而RAV家 族除一个AP2/EREBP结构域外还含1个B3结构域 (Nakano等2006)。ERF家族是AP2/ERF转录因子 大家族的一个主要亚家族, 在调节植物生物和非 生物逆境反应中发挥重要作用(Gutterson和Reuber 2004;