王海靜， 李曉潁， 殷亞蕊， 宋立琴， 張立彬， 武軍凱

(河北科技師范學(xué)院園藝科技學(xué)院/河北省特色園藝種質(zhì)挖掘與創(chuàng)新利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北秦皇島 066004)

桃(Prunuspersica)是重要的核果類果樹之一，對于其果實(shí)成熟期的研究也備受關(guān)注。果實(shí)的成熟是一個(gè)涉及多層次、多個(gè)代謝通路的復(fù)雜過程，是大量基因協(xié)同表達(dá)和調(diào)控的結(jié)果[1]。而轉(zhuǎn)錄因子作為調(diào)控因子在基因表達(dá)調(diào)控過程中發(fā)揮著重要作用，它們與靶基因上游的特定DNA元件相結(jié)合，激活或抑制靶基因的轉(zhuǎn)錄活性，從而調(diào)控靶基因的時(shí)空特異性表達(dá)[2-3]。多種轉(zhuǎn)錄因子(transcription factors，TFs)共同參與調(diào)控了果實(shí)成熟的復(fù)雜過程，包括參與植物激素合成及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的AP2/ERF和EIN3/EILs，以及NAC、MYC、MYB、WRKY、bHLH、HSF、MADS-box、bZIP等轉(zhuǎn)錄因子家族成員[4-12]。在桃果實(shí)發(fā)育過程中，許多轉(zhuǎn)錄因子編碼基因也以特定的方式調(diào)控相應(yīng)靶基因的表達(dá)。比如，bZIP家族的一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子基因在桃果實(shí)成熟初期有特異性高表達(dá)，在番茄中過表達(dá)該基因表現(xiàn)為果實(shí)成熟階段的延長，表明該bZIP轉(zhuǎn)錄因子參與了桃果實(shí)的成熟進(jìn)程[4]。而HD-ZIP homeobox基因(PpHB.G7)可以通過與乙烯生物合成基因PpACS1和PpACO1的啟動(dòng)子區(qū)域互作而影響桃果實(shí)成熟過程[5]。NAC轉(zhuǎn)錄因子對果實(shí)成熟同樣至關(guān)重要，其主要通過結(jié)合啟動(dòng)子NACRS(NAC recognition sequence)或NACBS(NAC binding sequence)等元件，以實(shí)現(xiàn)對靶基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控進(jìn)而影響多種果樹果實(shí)的成熟過程。如果NAC基因外顯子中有堿基片段插入則可能導(dǎo)致桃果實(shí)早熟[6-8]。MADS-box轉(zhuǎn)錄因子家族成員也參與了桃果實(shí)的成熟、軟化和衰老進(jìn)程[9-10]。乙烯轉(zhuǎn)錄因子(ethylene response factor，ERF)參與調(diào)控果樹果實(shí)成熟過程也是近期研究熱點(diǎn)之一。PpeERF2通過與啟動(dòng)子結(jié)合進(jìn)而抑制2個(gè)脫落酸(ABA)生物合成基因(PpeNCED2和PpeNCED3)和一個(gè)細(xì)胞壁降解基因(PpePG1)的表達(dá)以調(diào)控桃果實(shí)成熟[11]。而與番茄成熟相關(guān)ERF同源的桃PpERF.E2基因在整個(gè)果實(shí)發(fā)育過程中高表達(dá)，該因子能夠激活PpACS1和PpACO1，進(jìn)而調(diào)控乙烯的生物合成。不同的ERFs可作為轉(zhuǎn)錄激活子或者轉(zhuǎn)錄抑制子與靶基因啟動(dòng)子作用，通過反饋調(diào)控乙烯合成相關(guān)基因的表達(dá)來影響乙烯生成，進(jìn)而參與調(diào)控果實(shí)成熟[12]。

筆者所在課題組在前期研究中發(fā)現(xiàn)了京紅的晚熟芽變晚京紅，成熟期比京紅晚19 d。本試驗(yàn)以京紅(W)和晚京紅(M)為材料研究桃果實(shí)成熟期調(diào)控的分子機(jī)制，通過分析2種果實(shí)發(fā)育及成熟階段的差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子及其表達(dá)模式，挖掘桃果實(shí)成熟過程中發(fā)揮重要作用的轉(zhuǎn)錄因子家族。該試驗(yàn)結(jié)果有助于提高對參與桃果實(shí)成熟調(diào)控的轉(zhuǎn)錄因子家族的認(rèn)識(shí)，有利于更深入地理解桃果實(shí)成熟調(diào)控網(wǎng)絡(luò)以及不同代謝通路之間的互作關(guān)系，以期為通過分子手段調(diào)控桃果實(shí)成熟期奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

供試桃品種京紅及其晚熟芽變晚京紅采自河北科技師范學(xué)院試驗(yàn)基地。在京紅盛花(days after full bloom，簡稱DAB)后40、60、70 d及其晚熟芽變晚京紅盛花后60、70、80 d取果實(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序，對應(yīng)樣本名稱分別為W1、W2、W3以及M1、M2、M3。隨機(jī)采收每個(gè)階段果實(shí)，各重復(fù)3次，取樣后分別將果皮與果肉切碎混勻，-80 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因分析

基因表達(dá)量的計(jì)算采用FPKM(fragments per kilobase per millionreads)方法。樣本間差異表達(dá)基因的篩選及分析使用DESeq2軟件，篩選閾值為 |log2(fold chang，F(xiàn)C)|≥1并且校正P<0.05。同時(shí)，與桃基因組數(shù)據(jù)庫(https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/)進(jìn)行BLAST比對，并結(jié)合PlantTFDB數(shù)據(jù)庫(plant transcription factor database 3.0，http：//planttfdb.cbi.pku.edu.cn/)以篩選差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因。設(shè)計(jì)以下6個(gè)比對方案W1 vs W2、W1 vs W3、W2 vs W3和M1 vs M2、M1 vs M3、M2 vs M3分別分析京紅和晚京紅在各自的發(fā)育及成熟過程中轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)情況，以及2個(gè)桃栽培種盛花后 60 d 比較組(W2 vs M1，60 DAB)和盛花后70 d比較組(W3 vs M2，70 DAB)用于分析京紅和晚京紅在相同的花后時(shí)間差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子。

根據(jù)京紅和晚京紅果實(shí)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中各轉(zhuǎn)錄因子基因的FPKM值，分析差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)模式。log2(FC)值進(jìn)行均一化后，對一些差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)行表達(dá)模式聚類分析。

1.3 實(shí)時(shí)熒光定量PCR驗(yàn)證

從RNA-seq數(shù)據(jù)中選取與果實(shí)成熟相關(guān)的9個(gè)具有不同表達(dá)模式的基因和轉(zhuǎn)錄因子，通過熒光定量PCR(qRT-PCR)進(jìn)行驗(yàn)證。依據(jù)候選基因ID從數(shù)據(jù)庫中檢索得到對應(yīng)的cDNA序列，利用Primer Premier 5.0軟件進(jìn)行特異性引物設(shè)計(jì)，以TEF2為內(nèi)參基因，引物序列見表1，由中美泰和生物技術(shù)(北京)有限公司合成。反應(yīng)在伯樂CF Connect實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀上運(yùn)行，程序?yàn)?5 ℃預(yù)變性10 min；95 ℃ 10 s，60 ℃ 10 s，45個(gè)循環(huán)。相對表達(dá)水平用2-ΔΔCT法[13]計(jì)算。每個(gè)樣品各3次獨(dú)立的生物學(xué)重復(fù)。

表1 實(shí)時(shí)熒光定量PCR引物序列

2 結(jié)果與分析

2.1 京紅及晚京紅果實(shí)轉(zhuǎn)錄因子統(tǒng)計(jì)分析

從轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)中共鑒定出41個(gè)轉(zhuǎn)錄因子家族的302個(gè)轉(zhuǎn)錄因子基因，轉(zhuǎn)錄因子家族中基因數(shù)目較多的有B3家族(34個(gè))、MYB-related(31個(gè))、NAC家族(24個(gè))、HB-other家族(19個(gè))、C3H家族(18個(gè))、FAR1家族(17個(gè))、MYB家族(16個(gè))、bHLH家族(15個(gè))、bZIP家族(15個(gè))和M-type MADS家族(13個(gè))，分別占鑒定轉(zhuǎn)錄因子基因總數(shù)的11.26%、10.26%、7.95%、6.29%、5.96%、5.63%、5.30%、4.97%、4.97%和4.30%。其中，差異表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子基因有158個(gè)，占鑒定總數(shù)的52.3%，分屬于33個(gè)轉(zhuǎn)錄因子家族，包括B3(17個(gè))、NAC(17個(gè))、MYB-related(15個(gè))、HB-other(14個(gè))、bHLH(12個(gè))、MYB(11個(gè))、WRKY(10個(gè))、bZIP(7個(gè))和C3H(7個(gè))等(圖1)。

2.2 京紅和晚京紅發(fā)育及成熟過程中差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子分析

在京紅發(fā)育成熟過程中，W1 vs W2比較組中差異表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子基因62個(gè)(21個(gè)TFs家族)，上調(diào)表達(dá)17個(gè)，下調(diào)表達(dá)45個(gè)，基因數(shù)量較多的轉(zhuǎn)錄因子家族有B3、MYB-related、NAC、WRKY、bHLH和MYB。W1 vs W3比較組中，差異表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子基因84個(gè)(24個(gè)TFs家族)，上調(diào)表達(dá)32個(gè)，下調(diào)表達(dá)52個(gè)，基因數(shù)量較多的轉(zhuǎn)錄因子家族有NAC、B3、MYB-related、bHLH、WRKY和MYB。在W2 vs W3比較組中，差異表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子基因51個(gè)(23個(gè)TFs家族)，其中上調(diào)表達(dá)26個(gè)，下調(diào)表達(dá)25個(gè)，基因數(shù)量較多的轉(zhuǎn)錄因子家族有HB-other、MYB-related、MYB。對京紅發(fā)育及成熟過程中3個(gè)階段比較組的差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)行綜合分析顯示，大量差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子集中在B3、MYB-related、NAC、WRKY、bHLH、MYB家族(表2)。在晚京紅發(fā)育成熟過程中，M1 vs M2比較組中差異表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子基因60個(gè)(17個(gè)TFs家族)，其中上調(diào)表達(dá)25個(gè)，下調(diào)表達(dá)35個(gè)，在M1 vs M3比較組中，差異表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子基因108個(gè)(26個(gè)TFs家族)，上調(diào)表達(dá)47個(gè)，下調(diào)表達(dá)61個(gè)，在M2 vs M3比較組中，差異表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子基因78個(gè)(21個(gè)TFs家族)，上調(diào)表達(dá)30個(gè)，下調(diào)表達(dá)48個(gè)，對這3個(gè)發(fā)育及成熟階段的差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)行綜合分析發(fā)現(xiàn)，NAC、MYB-related、bHLH、HB-other、B3、MYB等家族的轉(zhuǎn)錄因子較多參與到了晚京紅發(fā)育及成熟的過程中(表2)。

在京紅W1 vs W2、W1 vs W3以及W2 vs W3比較組各有10、17、5個(gè)特異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子。而在晚京紅中，M1 vs M2、M1 vs M3以及M2 vs M3比較組分別有6、23、9個(gè)特異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子，晚京紅M1 vs M3和M2 vs M3重疊部分包含60個(gè)轉(zhuǎn)錄因子，遠(yuǎn)高于京紅中相應(yīng)的數(shù)量。分析2個(gè)栽培種各自發(fā)育成熟階段比較組的時(shí)期特異性表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子，發(fā)現(xiàn)參與京紅發(fā)育及成熟過程的WRKY家族基因數(shù)量高過晚京紅中的數(shù)量。晚京紅發(fā)育及成熟過程中 HB-other家族轉(zhuǎn)錄因子數(shù)量較京紅多(圖2，表2)。

2.3 京紅和晚京紅60 DAB和70 DAB比較組共有和特異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子分析

為研究導(dǎo)致京紅和晚京紅果實(shí)發(fā)育成熟期差異的影響因素，對二者果實(shí)在60 DAB和70 DAB的差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)行分析，結(jié)果(表3)表明，60 DAB比較組中，京紅和晚京紅差異表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子基因35個(gè)(18個(gè)TFs家族)， 27個(gè)基因上調(diào)表達(dá)，8個(gè)基因下調(diào)表達(dá)，主要包括了MYB、B3、bHLH、M-type MADS及MYB-related等轉(zhuǎn)錄因子家族基因，差異最大的轉(zhuǎn)錄因子是MYB6(LOC18770134)，下調(diào)最顯著的是MYB-related家族RAX2基因(LOC18772781)(表3)。70 DAB比較組中，差異表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子基因33個(gè)(20個(gè)TFs家族)，包括25個(gè)上調(diào)和8個(gè)下調(diào)，分屬于HB-other、B3、MYB及MYB-related等轉(zhuǎn)錄因子家族。上調(diào)最顯著的是一個(gè)未知轉(zhuǎn)錄因子基因(LOC18781353)，下調(diào)最顯著的轉(zhuǎn)錄因子是ERF家族EAF-1(LOC18772983)。在京紅和晚京紅60 DAB和70 DAB比較組有15個(gè)共同差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子。轉(zhuǎn)錄因子呈現(xiàn)出不同的調(diào)節(jié)模式，既表現(xiàn)為同一轉(zhuǎn)錄因子在2個(gè)比較組中均上調(diào)表達(dá)，或在一個(gè)比較組上調(diào)表達(dá)而在另一個(gè)比較組下調(diào)表達(dá)，也表現(xiàn)為同一轉(zhuǎn)錄因子家族不同成員在同一比較組內(nèi)或不同比較組間呈現(xiàn)出不同的上調(diào)或下調(diào)表達(dá)(表3、圖3)。

表2 差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因家族基本信息 個(gè)

表3 京紅和晚京紅60 DAB和70 DAB比較組差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基本信息

表3(續(xù))

在京紅和晚京紅果實(shí)發(fā)育成熟60 DAB比較組中，20個(gè)特異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因中有15個(gè)上調(diào)表達(dá)，分屬于M-type MADS、DBB、B3、GRAS、SBP、MYB、WRKY、MYB-related、M-type、HB-other、bHLH、AP2和ERF家族，5個(gè)下調(diào)表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子家族包括NAC、MYB、E2F/DP和B3家族。MYB6(LOC18770134)上調(diào)表達(dá)差異最顯著，E2F/DP家族E2FC轉(zhuǎn)錄因子(LOC18788614)下調(diào)表達(dá)差異最顯著。而在京紅和晚京紅果實(shí)發(fā)育成熟70 DAB比較組中，18個(gè)特異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因中有5個(gè)下調(diào)表達(dá)，包括ERF、B3和HB-other家族成員，13個(gè)上調(diào)表達(dá)基因分屬于ZF-HD、YABBY、C3H、SBP、HB-other、HSF、GATA、SBP、Dof、MYB-related和NAC家族。MYB-related家族LHY(LOC18785550)和ERF家族EAF-1(LOC18772983)分別為上調(diào)和下調(diào)表達(dá)差異最顯著基因(表3)。

2.4 差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子聚類分析

為分析京紅和晚京紅差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因在整個(gè)發(fā)育成熟階段的表達(dá)模式，對60 DAB、70 DAB比較組差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因進(jìn)行了聚類分析。表達(dá)模式主要分為2種類型，第1種類型轉(zhuǎn)錄因子基因表達(dá)水平隨發(fā)育進(jìn)程下調(diào)表達(dá)，而其中的LOC18777555(MYB7)，LOC18782264(PIF4)，LOC18770134(MYB6)，LOC18776591(TCP5)，LOC18777454(YABBY 4)，LOC18768867(ARF2)和LOC18766660(WRKY69)等在京紅果實(shí)發(fā)育成熟過程的W1期有較高水平表達(dá)，而在晚京紅整個(gè)發(fā)育成熟階段表達(dá)量均不高(圖4)。第2種類型轉(zhuǎn)錄因子基因表達(dá)水平隨發(fā)育進(jìn)程上調(diào)表達(dá)，其中的LOC18779876(NAC73)，LOC18791957(MYB-related EFM)，LOC18769821(ATHB-40)，LOC18772781(MYB-related RAX2)，LOC19770626(NAC3)，LOC18766489(未知轉(zhuǎn)錄因子)，LOC18767504(HSF)以及LOC18773097(CPRF2)在京紅果實(shí)發(fā)育成熟整個(gè)階段和晚京紅發(fā)育M1、M2期表達(dá)量均不高，而在晚京紅果實(shí)M3期有較高水平表達(dá)。此外，LOC18793312(HOX3)和LOC18772983(EAF-1)在京紅果實(shí)W3期有較高水平表達(dá)，而在晚京紅果實(shí)發(fā)育成熟整個(gè)階段和京紅發(fā)育M1、M2期表達(dá)量均不高(圖4)。

2.5 qRT-PCR驗(yàn)證

為了進(jìn)一步驗(yàn)證轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果的準(zhǔn)確性，從RNA-seq測序數(shù)據(jù)中隨機(jī)挑取差異表達(dá)的9個(gè)基因，通過qRT-PCR對其基因表達(dá)量進(jìn)行檢驗(yàn)，如圖5所示，9個(gè)基因的相對表達(dá)水平與RNA-seq分析結(jié)果一致，表明了轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的可靠性。

3 結(jié)論與討論

桃果實(shí)成熟是一個(gè)復(fù)雜而有序的生理生化過程，涉及色澤、風(fēng)味、香氣、質(zhì)地等品質(zhì)指標(biāo)的變化，直接影響果品的商品價(jià)值、上市時(shí)間、貨架期和市場競爭力，因此，桃果實(shí)成熟機(jī)制研究對于桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展有重要的意義?；诖?，本研究以京紅及其晚熟芽變晚京紅為試驗(yàn)材料，對二者各自發(fā)育成熟過程以及二者之間的差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)行分析，共鑒定得到41個(gè)轉(zhuǎn)錄因子家族的158個(gè)差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子，分屬于B3、MYB-related、NAC、HB-other、C3H、FAR1、MYB、bHLH、bZIP和M-type MADS等轉(zhuǎn)錄因子家族。

轉(zhuǎn)錄因子在同一種質(zhì)不同發(fā)育成熟階段其轉(zhuǎn)錄表達(dá)水平具有時(shí)期特異性。通過比較2個(gè)栽培種在不同發(fā)育成熟階段的差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子，發(fā)現(xiàn)均有其特異性和共同性表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子(圖2、表2)，表明這些轉(zhuǎn)錄因子以不同的轉(zhuǎn)錄調(diào)控方式參與了階段性生理過程和生化代謝途徑。不論是京紅還是晚京紅均有大量轉(zhuǎn)錄因子家族及轉(zhuǎn)錄因子隨發(fā)育成熟進(jìn)程的推進(jìn)而表達(dá)，有些轉(zhuǎn)錄因子基因表達(dá)量變化幅度較大，并且轉(zhuǎn)錄因子在各成熟發(fā)育階段的轉(zhuǎn)錄表達(dá)水平及表達(dá)模式具有種質(zhì)特異性(表3、圖4)，這表明不同類型的轉(zhuǎn)錄因子發(fā)揮特定分子功能調(diào)控了果實(shí)發(fā)育成熟過程中不同的生物過程，也可以解釋2個(gè)栽培種果實(shí)成熟期的差異性，這種差異性可能是晚京紅通過轉(zhuǎn)錄因子的差異性表達(dá)促進(jìn)或抑制某些生理代謝途徑相關(guān)基因的表達(dá)，重新組織和調(diào)節(jié)了生理生化代謝活動(dòng)，導(dǎo)致了成熟期的延長[5，8]。

表達(dá)模式分析顯示，多個(gè)轉(zhuǎn)錄因子在晚京紅發(fā)育過程中有顯著的變化或在某階段有較高水平的表達(dá)，而在京紅果實(shí)發(fā)育的各個(gè)階段表達(dá)水平不高、表達(dá)水平?jīng)]有變化或者與晚京紅表現(xiàn)出相反的表達(dá)趨勢。綜合分析表達(dá)量和表達(dá)模式發(fā)現(xiàn)，NAC家族(NAC73，LOC18779876；NAC3，LOC19770626)、MYB-related家族(EFM，LOC18791957； RAX2，LOC18772781)、HB-other家族(ATHB-40，LOC18769821)、HSF(LOC18767504)以及bZIP家族(CPRF2，LOC18773097)轉(zhuǎn)錄因子在晚京紅果實(shí)成熟啟動(dòng)前后變化明顯，證實(shí)了這些家族的轉(zhuǎn)錄因子參與了芽變晚京紅果實(shí)成熟的調(diào)控過程[14-17]，對果實(shí)的晚熟機(jī)制起到了重要的作用。MYB家族(MYB7，LOC18777555；MYB6，LOC18770134)、bHLH家族(PIF4，LOC18782264)、TCP家族(TCP5，LOC18776591)、YABBY家族(YABBY 4，LOC18777454)、ARF家族(ARF 2，LOC18768867)和WRKY家族(WRKY69，LOC18766660)相應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子在京紅果實(shí)發(fā)育成熟過程的W1期有較高水平表達(dá)，而HB-other家族(HOX3，LOC18793312)和ERF家族(EAF-1，LOC18772983)僅在京紅果實(shí)W3期有較高水平表達(dá)(圖4)，與晚京紅中相應(yīng)表達(dá)模式存在較大差異，同樣可作為成熟期延長研究的候選基因[8，11，18]。

本研究發(fā)現(xiàn)晚京紅發(fā)育成熟過程中HB-other家族轉(zhuǎn)錄因子數(shù)量較京紅多。HB-other家族轉(zhuǎn)錄因子在發(fā)育成熟過程中呈現(xiàn)不同的表達(dá)模式[18]，如LOC18769821和LOC18793312。ERF轉(zhuǎn)錄因子為PETALA2 (AP2)/ERF基因超家族成員，其特征是保守的60～70個(gè)氨基酸殘基組成的AP2/ERF DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域[19-20]。ERF轉(zhuǎn)錄因子通過核心AGCCGCC序列直接結(jié)合到GCC-box，或者結(jié)合到下游基因的DRE基序，反饋調(diào)控乙烯合成相關(guān)基因的表達(dá)來影響乙烯生成，進(jìn)而參與調(diào)控果實(shí)成熟[11-12，21]。在桃基因組中推定的ERF轉(zhuǎn)錄因子有116個(gè)[22]，已有研究對桃ERF的表達(dá)譜進(jìn)行了報(bào)道[23-25]。Zhou等也對成熟期油桃ERF轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)了12個(gè)ERF轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)量較高[12]，但不含本研究關(guān)注的ERF(LOC18772983)。ERF(LOC18772983)基因在京紅果實(shí)中表達(dá)量隨果實(shí)發(fā)育成熟呈升高趨勢，果實(shí)成熟前的表達(dá)量顯著上調(diào)至最高，表達(dá)量在60 DAB較40 DAB增幅較小(1.54倍)，而在70 DAB表達(dá)量增幅達(dá)到13.3倍。在晚京紅果實(shí)中，該基因表達(dá)量呈逐漸降低趨勢，果實(shí)成熟前的表達(dá)量顯著下調(diào)，70 DAB表達(dá)量與60 DAB相當(dāng)(-1.03倍)，80 DAB表達(dá)量較70 DAB降低幅度較大(-6.25倍)。

由一些轉(zhuǎn)錄因子基因在2個(gè)栽培種中相反的表達(dá)模式可推斷其在京紅和晚京紅中可能分別作為轉(zhuǎn)錄激活子和轉(zhuǎn)錄抑制子調(diào)控乙烯合成基因的表達(dá)，進(jìn)而影響了京紅和晚京紅果實(shí)成熟過程[12]，這也進(jìn)一步說明了轉(zhuǎn)錄因子參與桃成熟調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性。由以上分析可知，眾多轉(zhuǎn)錄因子家族成員均參與到了桃成熟期相關(guān)的調(diào)控過程，而在果樹中轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控果實(shí)發(fā)育成熟是一個(gè)極其復(fù)雜的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)[26-27]，這些轉(zhuǎn)錄因子如何互作調(diào)控尚待進(jìn)一步深入研究。

本研究基于京紅及其晚熟芽變晚京紅果實(shí)發(fā)育成熟過程的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，鑒定出158個(gè)差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子，主要包括了B3、MYB-related、NAC、WRKY、bHLH、MYB和HB-other等轉(zhuǎn)錄因子家族基因。對2個(gè)栽培種在相同花后時(shí)間的差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)行了表達(dá)量和表達(dá)模式分析，發(fā)現(xiàn)NAC家族(NAC73，LOC18779876；NAC3，LOC19770626)、MYB-related家族(EFM，LOC18791957；RAX2，LOC18772781)、HB-other家族(ATHB-40，LOC18769821；HOX3，LOC18793312)，HSF(LOC18767504)、bZIP家族(CPRF2，LOC18773097)、MYB家族(MYB7，LOC18777555；MYB6，LOC18770134)、bHLH家族(PIF4，LOC18782264)、TCP家族(TCP5，LOC18776591)、YABBY家族(YABBY 4，LOC18777454)、ARF家族(ARF 2，LOC18768867)、WRKY家族(WRKY69，LOC18766660)以及ERF家族(EAF-1，LOC18772983)轉(zhuǎn)錄因子基因在晚京紅成熟期延長的調(diào)控過程中發(fā)揮了作用。本研究結(jié)果可為桃特定轉(zhuǎn)錄因子家族基因在果實(shí)成熟過程中的功能研究提供參考。