王尤軒，王夢(mèng)雨，李煜博，陶晗，夏楚楚，黃凱美，汪俏梅*

（1.浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院園藝系/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部園藝植物生長(zhǎng)發(fā)育與品質(zhì)控制重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，杭州 310058；2.杭州市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，杭州 310017）

植物激素生長(zhǎng)素（indole-3-acetic acid,IAA）在調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育和響應(yīng)非生物脅迫中發(fā)揮著重要作用，解析生長(zhǎng)素調(diào)控的分子網(wǎng)絡(luò)，以及生長(zhǎng)素與其他植物激素互作調(diào)節(jié)植物生理反應(yīng)的分子機(jī)制，是植物激素領(lǐng)域較受關(guān)注的研究方向[1]。Aux/IAA 蛋白、生長(zhǎng)素受體轉(zhuǎn)運(yùn)抑制響應(yīng)蛋白（transport inhibitor response protein 1, TIR1）和生長(zhǎng)素響應(yīng)因子（auxin response factor,ARF）在生長(zhǎng)素的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用[2]。其中，Aux/IAA 蛋白半衰期短，與生長(zhǎng)素早期的功能誘導(dǎo)表達(dá)存在密切聯(lián)系[3]。在低濃度的生長(zhǎng)素環(huán)境中，ARF 和Aux/IAA蛋白形成異源二聚體[4]，并和TPL（topless）蛋白[5]、組蛋白去乙酰化酶（histone deacetylases, HDACs）結(jié)合，遏制ARF 對(duì)生長(zhǎng)素的響應(yīng)；在高濃度的生長(zhǎng)素環(huán)境中，生長(zhǎng)素和TIR1受體結(jié)合，生成的SCFTIR1復(fù)合物通過泛素化打破Aux/IAA 蛋白和ARF 蛋白形成的二聚體，同時(shí)，蛋白酶降解Aux/IAA 蛋白使ARF重新獲得活性[6]。

近年來的研究發(fā)現(xiàn)，Aux/IAA基因家族有著重要的生物學(xué)功能，如參與植物應(yīng)對(duì)生物脅迫和干旱等非生物脅迫以及激素響應(yīng)。在模式植物擬南芥中，IAA5、IAA6和IAA19阻遏蛋白通過特異性調(diào)控脂肪族芥子油苷表達(dá)來影響植物的耐旱性[7]；而IAA8 與ARF6/ARF8 蛋白結(jié)合，通過調(diào)控茉莉酸途徑影響植物的開花和發(fā)育[8]。在番茄果實(shí)發(fā)育的早期，Sl-IAA9/SIARF7復(fù)合體和赤霉素生物合成途徑抑制蛋白SlDELLA 共同抑制下游EXP5基因的表達(dá)[9]；Sl-IAA27則可以調(diào)控NSP1進(jìn)而影響?yīng)毮_金內(nèi)酯的合成[10]。此外，OsIAA11可以促進(jìn)水稻側(cè)根發(fā)育[11]，而桃果實(shí)中Aux/IAA與成熟期呼吸躍變關(guān)系密切[12]。雖然Aux/IAA基因家族的功能在一些作物中得到解析，但其在蕓薹屬蔬菜中的鑒定和功能分析研究較少。

芥藍(lán)（Brassica oleraceavar. alboglabraBailey）是一種以花薹或嫩葉為食用部位的甘藍(lán)類蔬菜。作為一種中國(guó)特有的蔬菜，芥藍(lán)含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生物活性物質(zhì)，并因其獨(dú)特的風(fēng)味和豐富的營(yíng)養(yǎng)，越來越受到消費(fèi)者的青睞，從而逐漸發(fā)展成為一種重要的蕓薹屬蔬菜[13]。本文通過對(duì)芥藍(lán)Aux/IAA基因家族進(jìn)行生物信息學(xué)分析，以及提供有效數(shù)據(jù)，從而更好地解析芥藍(lán)生長(zhǎng)素調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，并為探索Aux/IAA基因家族在芥藍(lán)逆境適應(yīng)性中的功能及其潛在應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

材料：芥藍(lán)品種為‘芥藍(lán)27’，為本實(shí)驗(yàn)室自留種。

試劑：RNAiso Plus試劑盒（日本TaKaRa公司）；三氯甲烷異丙醇；無水乙醇；無RNA酶（RNase free）ddH2O；PrimeScript RT 主混合物（日本TaKaRa 公司）；凝膠純化試劑盒[Omega Bio-Tek（中國(guó)）公司]；pEASY載體克隆試劑盒（北京全式金生物技術(shù)有限公司）；DH5α感受態(tài)細(xì)胞；質(zhì)粒提取試劑盒[Omega Bio-Tek（中國(guó)）公司]；氨芐；Luria-Bertani（LB）培養(yǎng)液（1 L 培養(yǎng)液中包括10 g NaCl，5 g 酵母抽提物，10 g蛋白胨；固體培養(yǎng)基中加15 g/L瓊脂）；10 μmol/L生長(zhǎng)素；10 μmol/L 2，4-表油菜素內(nèi)酯（2,4-epibrassinolide,EBR）；10 μmol/L 脫落酸（abscisic acid,ABA）；160 mmol/L NaCl；TB-Green 嵌合熒光試劑盒（日本TaKaRa公司）。

1.2 芥藍(lán)Aux/IAA 基因與氨基酸序列的獲取

在擬南芥基因數(shù)據(jù)庫(kù)[The Arabidopsis Information Resource(TAIR),https://www.arabidopsis.org/]中搜索得到擬南芥Aux/IAA基因家族的序列號(hào)和基因序列信息。從蕓薹屬植物數(shù)據(jù)庫(kù)（BrassicaDatabase，https://brassicadb.org/brad）中找到“syntenic gene”選項(xiàng)并搜索芥藍(lán)和擬南芥Aux/IAA基因家族的同源基因，記錄基因和氨基酸序列。

1.3 芥藍(lán)Aux/IAA 基因家族的理化性質(zhì)、染色體定位與進(jìn)化分析

在ExPASy數(shù)據(jù)庫(kù)（https://web.expasy.org/prot param/）中找到“ProtParam”選項(xiàng)[14]，對(duì)芥藍(lán)和擬南芥Aux/IAA 蛋白家族的氨基酸大小、分子質(zhì)量、等電點(diǎn)、不穩(wěn)定指數(shù)、親水性等基本信息進(jìn)行查找和記錄。利用Tbtools工具定位Aux/IAA基因在染色體上的位置；利用DNAman 軟件分別對(duì)擬南芥、芥藍(lán)的基因和氨基酸序列進(jìn)行多重比對(duì)；使用MEGA 6.0軟件構(gòu)建Aux/IAA蛋白家族系統(tǒng)發(fā)育樹。

1.4 芥藍(lán)Aux/IAA 家族亞細(xì)胞定位和保守基序（motif）分析

利用在線軟件Wolf（https://wolfpsort.hgc.jp/）對(duì)Aux/IAA基因家族進(jìn)行亞細(xì)胞定位；使用在線軟件MEME（http://meme-suite.org/）將預(yù)測(cè)的基序數(shù)目設(shè)置為20，對(duì)芥藍(lán)Aux/IAA基因家族的保守基序進(jìn)行預(yù)測(cè)與分析。計(jì)算基序的期望值（E），如果E＞0.05，說明此結(jié)構(gòu)域未到達(dá)顯著水平，并統(tǒng)計(jì)E＜0.05 的基序數(shù)目。隨后，將預(yù)測(cè)數(shù)目修改成統(tǒng)計(jì)的基序數(shù)值再進(jìn)行一輪預(yù)測(cè)，得到預(yù)計(jì)結(jié)果。

1.5 芥藍(lán)Aux/IAA 基因家族部分成員的實(shí)時(shí)熒光定量表達(dá)分析

在錐形瓶中加入芥藍(lán)種子和ddH2O，于28 ℃條件下，在200 r/min搖床中過夜振蕩培養(yǎng)；第2天挑選250粒大小相似、健康的發(fā)芽芥藍(lán)種子，均分放置于水培箱中，置于相同培養(yǎng)條件下生長(zhǎng)5 d 后進(jìn)行處理。設(shè)置生長(zhǎng)素（IAA）、油菜素內(nèi)酯（brassinosteroid,BR）、脫落酸（ABA）和NaCl 處理：分別將水培箱中的培養(yǎng)液換成提前配置好的10 μmol/L IAA、BR、ABA 以及160 mmol/L 的NaCl 溶液；于處理后0、1、3、6 h分別收集不同處理下芥藍(lán)幼苗的葉片（一次取5～6株），取0 h清水處理下的芥藍(lán)幼苗葉片作為對(duì)照（CK）；液氮冷凍后置于－80 ℃冰箱中保存。使用RNAiso Plus 試劑盒提取芥藍(lán)葉片的RNA，使用PrimeScript RT主混合物試劑盒將上述提取的RNA反轉(zhuǎn)錄為DNA，并用ddH2O 稀釋1 倍。選取芥藍(lán)Aux/IAA家族成員基因BoIAA2（第Ⅴ亞族）、BoIAA3-1（Ⅴ）、BoIAA3-2（Ⅰ）、BoIAA4（Ⅴ）、BoIAA5（Ⅲ）、BoIAA9-1（Ⅳ）、BoIAA9-2（Ⅳ）、BoIAA19-1（Ⅲ）和BoIAA19-2（Ⅲ），在NCBI 數(shù)據(jù)庫(kù)（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/）上設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（real-time quantitative polymerase chain reaction, qRTPCR）所需的引物（表1），在ABI PRISM Step One PlusTM實(shí)時(shí)熒光定量PCR系統(tǒng)中使用熒光染料進(jìn)行qRT-PCR 分析，反應(yīng)程序如下：95 ℃預(yù)變性30 s；95 ℃變性5 s，58 ℃退火1 min，35個(gè)循環(huán)。其中，以BoActin7為參考基因，以2－△△CT計(jì)算其他基因的表達(dá)情況。以0 h 清水處理的芥藍(lán)葉片為對(duì)照，將qRTPCR數(shù)據(jù)統(tǒng)一以對(duì)數(shù)2為底處理來制作基因表達(dá)熱圖：紅色表示基因表達(dá)量升高，綠色表示基因表達(dá)量受到抑制。

2 結(jié)果與分析

2.1 芥藍(lán)Aux/IAA 基因家族的理化性質(zhì)、染色體定位與進(jìn)化樹分析結(jié)果

從TAIR 和蕓薹屬植物數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索得到41個(gè)芥藍(lán)Aux/IAA同源基因，其命名如表2 所示。從中可知：芥藍(lán)Aux/IAA 蛋白BoIAA10-1 的氨基酸殘基數(shù)最多，為777，其余蛋白的氨基酸殘基數(shù)都分布在128～427 之間，等電點(diǎn)分布在4.38～9.73 之間。根據(jù)不穩(wěn)定系數(shù)越大、蛋白質(zhì)越穩(wěn)定的原則，可以看出，最不穩(wěn)定的蛋白質(zhì)是BoIAA3-2（18.17），最穩(wěn)定的是BoIAA30-1（70.69）。不同蛋白間脂肪指數(shù)的差異也較大，其中BoIAA3-2 的脂肪指數(shù)最大，為123.31，而BoIAA2-1 和BoIAA4-1的脂肪指數(shù)最小，均為60.63。除BoIAA3-2 和BoIAA6-1 具有疏水性外，其余的Aux/IAA 蛋白都為親水性蛋白。

表1 qRT-PCR引物Table 1 Primers used for qRT-PCR

表2 芥藍(lán)Aux/IAA家族信息及理化性質(zhì)Table 2 Information and physicochemical properties of Aux/IAA family in Chinese kale

表2（續(xù)）Continuation of Table 2

芥藍(lán)BoIAA基因在染色體上的分布如圖1 所示，34個(gè)基因均勻分布于9條染色體上，其中染色體C01和C05上分布的基因最多，有6個(gè)。此外，有7個(gè)基因（BoIAA4-1、BoIAA8-1、BoIAA9-1、BoIAA15-1、BoIAA16-1、BoIAA16-2、BoIAA18-2）的分布未知。進(jìn)化樹分析結(jié)果（圖2）表明：芥藍(lán)Aux/IAA 家族分成8個(gè)亞族，其中，第Ⅷ亞族包含8個(gè)蛋白質(zhì)，分別為BoIAA26-1、BoIAA26-2、BoIAA18-1、BoIAA28-2、BoIAA28-1、BoIAA20-1、BoIAA30-1和BoIAA30-2；而第Ⅰ亞族只包含BoIAA3-2和BoIAA18-2這2個(gè)蛋白質(zhì)。

2.2 芥藍(lán)Aux/IAA 家族蛋白質(zhì)保守基序（motif）分析和亞細(xì)胞定位

對(duì)芥藍(lán)Aux/IAA 家族進(jìn)行亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)，大部分基因編碼的蛋白分布于細(xì)胞核、葉綠體和細(xì)胞質(zhì)中。其中，在細(xì)胞質(zhì)和葉綠體中均分布著30 個(gè)BoIAA 蛋白，且BoIAA 蛋白在細(xì)胞質(zhì)和葉綠體中的分布情況一致。BoIAA32-1 在細(xì)胞中分布的區(qū)域最廣。

保守基序的分析預(yù)測(cè)結(jié)果（圖3）和部分基序的結(jié)構(gòu)圖（圖4）顯示，在BoIAA基因家族蛋白質(zhì)保守基序的41 個(gè)成員中，最長(zhǎng)保守序列基序17 由50 個(gè)氨基酸殘基組成，最短保守序列基序10 由10 個(gè)氨基酸殘基組成。而BoIAA3-2、BoIAA18-2 和BoIAA10-1 不含有保守基序，其中BoIAA3-2 和BoIAA18-2 都屬于第Ⅰ亞族。轉(zhuǎn)錄因子C 端由基序5、基序11、基序3、基序14 和基序17 這5 種基序組成，其中基序5 的數(shù)目最多，包含1 個(gè)功能域Ⅰ，其具有“LxLxL”保守基序。轉(zhuǎn)錄因子N端由基序1、基序4、基序6和基序8這4種基序組成，其中基序1和基序8 數(shù)目最多，而BoIAA9-2 與BoIAA31-1 的N端分別僅由基序6和基序4組成，基序3包含功能域Ⅱ的“GWPPV”保守基序，和Aux/IAA蛋白的穩(wěn)定性相關(guān)[15]；而BoIAA20-1、BoIAA30-1、BoIAA30-2、BoIAA32-1、BoIAA32-2、BoIAA33-1、BoIAA33-2、BoIAA34-1蛋白結(jié)構(gòu)域Ⅱ缺失，均不含基序3，其降解能力受到一定的影響?；?包含功能域Ⅳ特有的“GDVP”基序，能加強(qiáng)蛋白的靜電作用[16]。在所有的保守基序中，基序2在每個(gè)Aux/IAA基因中的數(shù)目最多，包含功能域Ⅲ的基序。此外，我們還發(fā)現(xiàn)，有些保守基序?yàn)槟硞€(gè)亞族所特有，比如基序6僅存在于第Ⅵ亞族中，基序7 僅存于第Ⅶ亞族。以上結(jié)果表明，BoIAA家族不同的基因存在特有的保守基序，而在不同亞族中保守基序的組成也存在很大的差異。

圖1 芥藍(lán)Aux/IAA基因家族的染色體定位Fig.1 Chromosome mapping of the Aux/IAA gene family in Chinese kale

圖2 芥藍(lán)Aux/IAA蛋白家族系統(tǒng)進(jìn)化樹分析Fig.2 Phylogenetic tree analysis of Aux/IAA family protein in Chinese kale

2.3 芥藍(lán)Aux/IAA 基因家族部分成員在外源植物激素和鹽脅迫處理下的熒光定量表達(dá)情況分析

如圖5所示：在10 μmol/L IAA處理下，Aux/IAA基因的表達(dá)量變化較大，其中BoIAA3-1、BoIAA19-1的表達(dá)量先上調(diào)后下降，BoIAA3-2、BoIAA9-1的表達(dá)量先受到抑制后上調(diào)。與對(duì)照組相比，在IAA處理后0～3 h 內(nèi)BoIAA2-1和BoIAA19-2表達(dá)量顯著升高，4～6 h內(nèi)迅速下降，其中IAA處理3 h后BoIAA2-1的表達(dá)量上調(diào)6 倍，BoIAA19-2的表達(dá)量上調(diào)9 倍；而IAA 處理6 h 后BoIAA2-1的表達(dá)量下調(diào)至對(duì)照組的36%。10 μmol/L ABA 處理使BoIAA2-1、BoIAA3-1、BoIAA5、BoIAA19-2、BoIAA9-2的表達(dá)水平顯著下降，而BoIAA3-2、BoIAA9-1、BoIAA19-1的表達(dá)水平則顯著升高，其中ABA處理6 h后，BoIAA3-2的相對(duì)表達(dá)量上調(diào)幅度最大，約為對(duì)照組的2.8 倍。在10 μmol/L BR 處理下，只有BoIAA9-1和BoIAA9-2的表達(dá)量升高，其余基因的表達(dá)均受到抑制，且BoIAA3-1、BoIAA3-2、BoIAA4、BoIAA19-1、BoIAA19-2均表現(xiàn)為在BR處理前期表達(dá)量升高，在BR處理后期表達(dá)量下降。

如圖6 所示：在160 mmol/L NaCl 處理下，BoIAA2-1和BoIAA19-1的表達(dá)量極顯著升高，在NaCl 處理3 h 后，BoIAA2-1的表達(dá)量上調(diào)了18 倍，BoIAA19-1的表達(dá)量上調(diào)了2 倍。在NaCl 處理6 h時(shí)，BoIAA3-1、BoIAA9-1、BoIAA4和BoIAA5的表達(dá)受到抑制，BoIAA3-1 和BoIAA3-2、BoIAA9-1和BoIAA9-2這2對(duì)同源基因的表達(dá)量變化趨勢(shì)相似，均為先上調(diào)后受到抑制。

圖3 芥藍(lán)Aux/IAA家族蛋白質(zhì)保守序列基序分析Fig.3 Analysis of protein conserved sequence motif of Aux/IAA family in Chinese kale

3 討論

Aux/IAA基因家族在植物生長(zhǎng)素的響應(yīng)途徑中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。最早從大豆受生長(zhǎng)素誘導(dǎo)的基因中分離得到Aux/IAA基因[17]，之后更多物種的Aux/IAA基因家族的理化性質(zhì)及特異性功能得到挖掘與鑒定，包括擬南芥的29個(gè)Aux/IAA基因家族成員[18]、玉米的31 個(gè)成員[19]、小麥的84 個(gè)成員[20]、大豆的63個(gè)成員[21]、番茄的26個(gè)成員[22]以及三月李的26個(gè)成員[23]等。本試驗(yàn)對(duì)中國(guó)特產(chǎn)蔬菜芥藍(lán)Aux/IAA基因家族進(jìn)行生物信息學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)芥藍(lán)Aux/IAA基因家族由41個(gè)成員組成，可分為8個(gè)亞族。這與油菜Aux/IAA基因存在7 個(gè)亞族的情況[24]大致相符。41個(gè)基因大多數(shù)均勻分布于C01～C09 這9 條染色體上，有7 個(gè)基因無法在染色體上定位。對(duì)BoIAA基因家族進(jìn)行亞細(xì)胞定位發(fā)現(xiàn)，該家族基因多數(shù)在細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)和葉綠體中都有表達(dá)，說明BoIAA家族對(duì)植物生理活動(dòng)有著廣泛的影響。

圖4 Aux/IAA蛋白質(zhì)保守結(jié)構(gòu)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的結(jié)構(gòu)Fig.4 Structures of Aux/IAA proteins’conserved domain Ⅰ,Ⅱ,Ⅲand Ⅳ

圖6 部分Aux/IAA基因家族成員在鹽脅迫處理下的定量表達(dá)情況Fig.6 Expressions of some Aux/IAA gene family members under salt stress treatments

有研究表明，Aux/IAA 蛋白存在4 個(gè)保守的功能域[25]，使用在線軟件MEME 對(duì)芥藍(lán)BoIAA家族基因進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：該家族基因的C 端由5 種基序組成，其中基序5數(shù)目最多，含有功能域Ⅰ的保守基序“LxLxL”，可以招募TPL 輔抑制因子從而影響下游基因的表達(dá)[26]；N端由基序1、基序4、基序6和基序8這4種基序組成，基序1數(shù)目最多，含有功能域Ⅳ特有的“GDVP”基序。在所有的保守基序中，基序2在每個(gè)Aux/IAA蛋白中數(shù)目最多，包含功能域Ⅲ的基序，能影響ARF和Aux/IAA蛋白的同源或異源二聚化[27]。而功能域Ⅲ、Ⅳ和ARF蛋白羧基末端結(jié)構(gòu)域共同組成PB1 蛋白結(jié)構(gòu)域[28]，能和ARF 蛋白互作調(diào)節(jié)ARF活性?；?包含功能域Ⅱ特有的保守基序，可以直接和SCFTIR1泛素連接酶復(fù)合物互作，影響Aux/IAA 蛋白的降解[29]。功能域Ⅱ的降解子（degron）序列是轉(zhuǎn)錄抑制劑反應(yīng)/生長(zhǎng)素F-box（TIR/AFB）蛋白的結(jié)合位點(diǎn)[30]，且降解子序列側(cè)翼基因區(qū)域一些賴氨酸殘基的柔性熱點(diǎn)與TIR1 介導(dǎo)的泛素化相關(guān)[31]。目前發(fā)現(xiàn)，5 種Aux/IAA 蛋白IAA20、IAA30、IAA32、IAA33、IAA34 缺少功能域Ⅱ[32]，導(dǎo)致上述蛋白降解受到影響，而芥藍(lán)中的BoIAA20-1、BoIAA30-1、BoIA30-2、BoIAA32-1、BoIAA32-2、BoIAA33-1、BoIAA33-2、BoIAA34-1蛋白均缺少包含功能域Ⅱ序列的基序3，和擬南芥中發(fā)現(xiàn)存在5種Aux/IAA蛋白缺少功能域Ⅱ這一結(jié)果相一致。除了這類非典型Aux/IAA蛋白，芥藍(lán)中的24個(gè)蛋白包含4個(gè)功能域，17個(gè)蛋白存在不同程度的功能域缺失。煙草有77個(gè)Aux/IAA蛋白，而所有的蛋白都缺少功能域Ⅰ[33]。每個(gè)亞族和蛋白都有特殊的保守基序，這些基序的多樣性可能使Aux/IAA蛋白在響應(yīng)過程中發(fā)揮不同的生物學(xué)功能。

本研究中，針對(duì)部分BoIAA基因家族成員分別測(cè)定其在IAA、ABA、BR和NaCl處理下的實(shí)時(shí)熒光定量PCR表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)芥藍(lán)Aux/IAA基因家族成員對(duì)外源處理表現(xiàn)出不同程度的響應(yīng)。在10 μmol/L IAA處理下，BoIAA2-1和BoIAA19-1表達(dá)量的變化趨勢(shì)相似。在結(jié)球甘藍(lán)中對(duì)真葉期幼苗葉片進(jìn)行IAA處理，發(fā)現(xiàn)BoIAA2-1和BoIAA19-1的表達(dá)量變化和芥藍(lán)中的類似，即IAA 處理后2 個(gè)基因的表達(dá)量上調(diào)，且在IAA誘導(dǎo)3 h后達(dá)到較高值，隨后表達(dá)量下降，推測(cè)BoIAA2-1和BoIAA19-1可能通過與BoTIR1和BoARF8識(shí)別響應(yīng)IAA濃度的變化[34]。在160 mmol/L NaCl脅迫處理后BoIAA2-1和BoIAA19-1的表達(dá)量極顯著上調(diào)，其中BoIAA2-1在NaCl 處理后3 h 表達(dá)量是對(duì)照組的19 倍，表明BoIAA2-1可能直接響應(yīng)并調(diào)控芥藍(lán)的抗鹽能力，而BoIAA19-1在NaCl 處理3 h 后表達(dá)量是對(duì)照組的3 倍，說明BoIAA19-1可能間接調(diào)控芥藍(lán)抵御鹽脅迫。這一結(jié)果與在擬南芥中發(fā)現(xiàn)IAA19和MYB 轉(zhuǎn)錄因子互作影響植物非生物脅迫抗逆性的結(jié)論一致。綜上所述，芥藍(lán)Aux/IAA基因家族成員在植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的過程中發(fā)揮作用，BoIAA基因可以根據(jù)外源激素的變化來調(diào)整自身的表達(dá)，通過與其他基因互作的形式影響植物的生命活動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)外源激素的響應(yīng)，而具體的調(diào)控機(jī)制需要后續(xù)深入探究。另外，BoIAA基因在植物響應(yīng)非生物脅迫方面也存在潛在影響，且不同基因家族成員的功能存在差異，通過對(duì)不同處理?xiàng)l件下Aux/IAA基因家族成員的表達(dá)分析能幫助我們更好地探究BoIAA基因家族在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、激素響應(yīng)和抗逆性等方面潛在的影響與功能。

4 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)對(duì)芥藍(lán)Aux/IAA基因家族進(jìn)行全基因組分析，利用生物信息學(xué)分析的方法挖掘到芥藍(lán)有41個(gè)Aux/IAA同源基因。利用基序分析發(fā)現(xiàn)，有3 個(gè)（BoIAA3-2、BoIAA18-2 和BoIAA10-1）Aux/IAA蛋白家族成員不含保守基序，有8 個(gè)（BoIAA20-1、BoIAA30-1、BoIAA30-2、BoIAA32-1、BoIAA32-2、BoIAA33-1、BoIAA33-2、BoIAA34-1）成員缺少包含功能域Ⅱ的基序3，且這8個(gè)蛋白成員的穩(wěn)定性較高，不同亞族與基因基序的組成存在很大的區(qū)別。在不同植物激素影響下，定量分析特定BoIAA基因的表達(dá)情況發(fā)現(xiàn)，不同成員對(duì)植物激素響應(yīng)存在差異。在鹽脅迫處理下，BoIAA2-1和BoIAA19-1的表達(dá)量在處理前期顯著上調(diào)，說明在鹽脅迫處理下，這2個(gè)基因可能有直接或間接調(diào)控植物抵御鹽脅迫的能力，能夠幫助我們從新的角度分析植物生長(zhǎng)和抗性之間的關(guān)系。