甘蔗AP2_ERF转录因子...隆、表达及其编码蛋白的定位_赵雪婷.pdf

研究报告生物技术通报BIOTECHNOLOGY BULLETIN2023,39(6):208-216收稿日期：2022-11-14基金项目：国家自然科学基金项目（31971990，31901593），2019 年海南省基础与应用基础研究计划（自然科学领域）高层次人才项目（2019RC300），现代农业产业技术体系建设专项资金（CARS-170301）作者简介：赵雪婷，女，硕士研究生，研究方向：作物遗传与品种改良；E-mail:通讯作者：李富生，男，博士，教授，研究方向：甘蔗资源创新与利用；E-mail:；张树珍，女，博士，研究员，研究方向：甘蔗生物技术；E-mail:甘蔗 AP2/ERF 转录因子基因 ShERF3 的克隆、表达及其编码蛋白的定位赵雪婷1 高利燕2 王俊刚2 沈庆庆1 张树珍2 李富生1（1.云南农业大学农学与生物技术学院，昆明 650201；2.中国热带农业科学院热带生物技术研究所，海口 571101）摘 要：AP2/ERF 转录因子在调控植物的生长发育、抵抗生物和非生物胁迫方面发挥重要作用。克隆 ShERF3，并分析其功能，为甘蔗抗逆遗传改良提供基因资源。基于转录组数据从 新台糖 22 号 甘蔗中克隆 ShERF3，并通过 Real time PCR、生物信息学分析、水稻原生质体亚细胞定位等技术对 ShERF3 编码的蛋白特性、亚细胞定位及基因表达模式进行分析。结果显示，克隆获得 1 142 bp ShERF3 的 cDNA 序列，包含 1 个 1 053 bp 的完整开放阅读框，编码 350 个氨基酸；ShERF3 蛋白含有一个 AP2 结构域，属于 AP2/ERF 家族 ERF 亚家族成员，与高粱和柳枝稷 ERF3、谷子和哈氏黍 ERF118 蛋白同源性较高；ShERF3 蛋白是一种不稳定的疏水性蛋白，亚细胞定位结果显示其定位于细胞核；ShERF3 主要在甘蔗成熟茎节中表达，在叶片和根系中相对表达较低；在 PEG 处理下，ShERF3 表达先下调后上调，在 NaCl 处理下，随着胁迫时间延长 ShERF3 表达量降低。甘蔗 ShERF3 积极响应干旱和盐逆境胁迫，可能在甘蔗茎秆发育、干旱以及盐胁迫应答方面发挥关键作用。关键词：甘蔗；ShERF3；非生物胁迫；表达分析；亚细胞定位 DOI：10.13560/ki.biotech.bull.1985.2022-1400Cloning and Expression of AP2/ERF Transcription Factor Gene ShERF3 in Sugarcane and Subcellular Localization of Its Encoded Protein ZHAO Xue-ting1 GAO Li-yan2 WANG Jun-gang2 SHEN Qing-qing1 ZHANG Shu-zhen2 LI Fu-sheng1（1.College of Agronomy and Biotechnology,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201;2.Institute of Tropical Bioscience and Biotechnology,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences,Haikou 571101）Abstract:AP2/ERF transcription factors play an important role on regulating plant growth and development and involving in biotic and abiotic stresses resistances in plants.Cloning and gene function analysis of ShERF3 may provide gene resource for sugarcane resistance genetic improvement.The ShERF3 gene was cloned fromROC22sugarcane plants based on the transcriptome data.Then the structure,subcellular location and gene expression pattern of ShERF3 were analyzed with real time PCR,bioinformation and rice protoplast subcellular location methods.The results showed that 1 142 bp cDNA sequence of ShERF3 was obtained.It contained a 1 053 bp integral opening reading frame encoding 350 amino acids.The predicted encoding protein of ShERF3 containing a conserved AP2 domain belonged to the ERF subgroup of AP2/ERF family.The homology analysis indicated that ShERF3 was highly homologous with ERF3 from Sorghum bicolor and Panicum virgatum and ERF118 from Panicum hallii and Setaria italica.It predicted that ShERF3 is a unstable hydrophobic protein.The subcellular location analysis showed that ShERF3 located in the nulear of rice protoplast cells.ShERF3 mainly expressed in sugarcane mature internodes 2023,39(6)209赵雪婷等：甘蔗 AP2/ERF 转录因子基因 ShERF3 的克隆、表达及其编码蛋白的定位甘蔗（Saccharum spp.）是世界以及我国最为重要的糖料作物，同时也是一种理想的能源作物。干旱、高盐等非生物胁迫很大程度上制约着甘蔗的品质和产量1-2，优良抗逆甘蔗品种的培育有助于甘蔗增产稳产。由于甘蔗基因组复杂，表型与环境的互作效应大3，且甘蔗抗逆候选基因挖掘不足4等原因，甘蔗分子生物学研究进展缓慢。因此深入认识甘蔗抗逆分子机制、挖掘甘蔗抗逆候选基因显得尤为重要。AP2/ERF（APETALA2/ethylene-responsive factor）转录因子是植物中最大的转录因子家族之一，在植物的生长发育、生物和非生物逆境响应中起着重要作用，其特征是含有保守的大小为 57-66 个氨基酸的 AP2/ERF DNA 结合域5。AP2/ERF 基因构成了一个庞大的多基因家族，根据其序列相似性和AP2/ERF 结构域的数量，分为 AP2、CBF/DREB、ERF 和 RAV 四个亚家族6。AP2 亚家族蛋白包含2 个 AP2/ERF 结构域，该亚家族中的基因参与植物发育过程的调控7。RAV 亚家族蛋白包含一个AP2/ERF 结构域和一个 B3 结构域，其生物学功能不同，参与不同类型的转录过程，也有报道称 RAV亚家族成员参与乙烯反应8、油菜素类固醇反应9以及生物和非生物应答反应10。与 AP2 和 RAV 亚家族成员不同，CBF/DREB 和 ERF 亚家族蛋白包含单个 AP2/ERF 结构域。CBF/DREB 亚家族中的基因通过识别以 A/GCCGAC 为核心基序的脱水响应元件或 DRE/CRT 作用元件（dehydration-responsive element/C-repeat，核心序列为 CCGAC），在植物对非生物胁迫的抗性中发挥关键作用11。ERF 亚家族主要通过识别顺式作用元件 GCC box（核心序列为GCCGCC）参与对胁迫的反应，一些 ERF 亚家族成员也结合 DRE/CRT 作用元件12-14。在拟南芥15（Arabidopsis thaliana）中已发现147 个 AP2/ERF 成 员，水 稻15（Oryza sativa）中有 164 个 AP2/ERF 成员，在玉米 B73 基因组中鉴定出 214 个 AP2/ERF 基因家族成员16，甘蔗野生种割手密（Saccharum spontaneum）基因组中挖掘获得121 条 SsAP2/ERF 基因3。乙烯响应因子（ethylene response factors，ERFs）是乙烯转导途径的最下游调控因子17-19，已有各种研究表明，ERF 蛋白可以作为乙烯信号传导和胁迫响应基因调控节点20，在对非生物胁迫（如高盐、干旱和低温条件）的反应中起重要作用21。烟草中过表达番茄 SlERF.C1 能够激活 ABA、干旱和盐胁迫相关的基因22。过表达SlERF.E2 转基因烟草通过 SlERF.E2 结合 DRE/CRT和 GCC 顺式元件来调节胁迫基因的表达，从而增强植株对高盐浓度和渗透性胁迫的耐受性23-24。过表达 AtERF7 基因使拟南芥植株的保卫细胞对 ABA敏感性增加，导致叶片蒸腾作用加快，从而使植株抗旱性降低25。水稻 OsERF71 通过调节 ABA 响应基因和脯氨酸合成基因的表达从而增强植物的抗旱性26。而大豆（Glycine max）GmERF71 可以响应ABA 信号，促进根毛的快速生长，在一定程度上提高转基因大豆的抗旱性27。干扰 StERF3 在马铃薯（Solanum tuberosum）中的表达，导致马铃薯耐盐性增强，而过表达 StERF3 的转基因马铃薯植株耐盐性降低，证实 StERF3 在马铃薯盐胁迫反应中起负调控作用28。在正常生长条件下，植物体内乙烯的含量都能够保持在比较平稳的水平，而当植物受到非生物胁迫时，植物体内乙烯的含量会发生变化，胁迫刺激后产生的乙烯通过其信号转导途径进行传递，能够对下游的胁迫相关基因进行调控，进而应答逆境胁迫29。关于甘蔗乙烯应答转录因子 ERFs 的研究很少，陈玉凤等3前期利用生物信息学方法从甘蔗野生种割手密基因组挖掘获得 121 条 SsAP2/ERF 基因序列，对其进行聚类分析，但对其在非生物胁迫等方面的具体功能鲜见报道。本研究基于前期课题组的转录组数据，从新and relatively lower expressed in the leaves and roots.In addition,the expression of ShERF3 was firstly down-regulated and then up-regulated under PEG treatment.And the expression of ShERF3 decreased with the extension of stress time under NaCl treatment.These results indicates that ShERF3 actively responds to draught and salt stresses.It may play a key role on regulating sugarcane stem development,draught and salt stresses responses.Keywords:sugarcane;ShERF3;abiotic stress;expression analysis;subcellular localization生物技术通报 Biotechnology Bulletin2023,Vol.39,No.6210台糖 22 号中克隆得到转录因子基因 ShERF3，利用生物信息学网站对该基因的理化性质进行预测，并证实其亚细胞定位情况，同时采用 RT-qPCR 技术分析 ShERF3 在盐、干旱等非生物胁迫条件下的表达模式，以期探明 ShERF3 与逆境之间的关系，为甘蔗抗逆遗传改良提供基因资源。1 材料与方法1.1 材料甘蔗品种为新台糖 22 号。组织特异性表达分析所用植株采用蔗茎繁殖种植于中国热带农业科学院热带生物技术研究所文昌试验基地；胁迫处理材料为生长势一致的 6-7 叶甘蔗组培苗。1.2 方法1.2.1 新台糖 22 号叶片总 RNA 提取及 cDNA 第一链合成 称取 0.1 g 新台糖 22 号叶片，充分研磨成粉末，根据 Omega 公司 RNA 提取试剂盒说明书所述步骤提取甘蔗总 RNA，基因克隆和 RT-qPCR的 cDNA 第 一 链 均 用 RevertAid First Strand cDNA Synthesis Kit（Thermo Scientific）反转录，-20保存。1.2.2 甘蔗 ShERF3 全长克隆及测序验证 基于甘蔗转录组测序数据序列，利用 NCBI 网站设计引物（ShERF3-F：5-GAGTTCTCTCCGGCGGC-3;ShERF3-R：5-CACACTCAGAGGCCCCATTT-3）扩增 ShERF3，上游引物 ShERF3-F 位于 ShERF3 开放阅读框前 24 bp，下游引物 ShERF3-R 位于开放阅读框后 63 bp，以甘蔗成熟叶片 cDNA 为模板，PCR 反应体系为 2Phanta Max Master Mix 10 L、上下游引物各 1 L、cDNA 模板 1 L 和 ddH2O 7 L。PCR 反应程序为 95 1 min；95 10 s，57 20 s，72 1 min，35 个循环；72 7 min。PCR 产物经 1%琼脂糖凝胶电泳验证后，回收纯化，-20保存备用。给回收片段加 A 尾，体系为胶回收产物 5 L 和2Rapid Taq Master Mix 1 L；程序为 72 30 min。利用 TA 克隆将加 A 片段与 pMD-19T 载体连接，转化大肠杆菌感受态 DH5，挑取阳性克隆扩大培养，通过菌液 PCR 进行初步验证，将有目的片段大小的阳性克隆送至上海生物工程生物公司进行测序验证。1.2.3 ShERF3 生物信息学分析 测序获得的序列进行生物信息学分析。利用 BioMX2.6 软件推导该基因氨基酸序列，在 NCBI 网站进行序列相似性比对后用 DNAMAN 软件进行多重序列比对，进一步用 MEGA7.0 软件构建进化树。在线网站 ExPASy-ProtParam 预测甘蔗 ShERF3 的蛋白质分子量、等电点等理化性质，并用 NPSA-PRABI 在线软件预测ShERF3 蛋白的二级结构，用 NetPhos 3.1 Server 对ShERF3 进行磷酸化位点预测，在 SignalP-6.0 网站对ShERF3 进行信号肽预测。1.2.4 甘蔗 ShERF3-GFP 融合表达载体的构建 设计 ShERF3 开 放 阅 读 框 扩 增 引 物（ShERF3-G-F：5-CAGTGGTCTCACAACATGGCTCCCTTGAACCACCAGC-3；ShERF3-G-R：5-CAGTGGTCTCATACACACGCAGAAATCGACAGTTTGCAGG-3），引物两端引入 Bsa I 酶切位点，下游引物去除终止密码子，以ShERF3-19T 质粒为模板进行 PCR 扩增，反应体系为 2Rapid Taq Master Mix 25 L、上下游引物各 2 L、模板 1 L 和 ddH2O 20 L；反应程序为 95 5 min；95 30 s，50 45 s，72 1 min，30 个循环；72 10 min。产物经琼脂糖凝胶电泳检测后，回收，质 粒 pBWA（V）HS-ccdb-GLosgfp 和 目 的 片 段 经Bsa I 酶切（酶切体系：Bsa I 1 L、10X Buffer 2 L、DNA 4 L 和 ddH2O 13 L；37酶切 1 h）后，用 T4 DNA 连接酶连接、转化，卡那霉素筛选，菌液 PCR鉴定的阳性菌落送上海生物工程生物公司进行测序验证。1.2.5 ShERF3 的亚细胞定位 取 7-15 日龄水稻幼苗茎叶，按照 Yoo 等30方法提取水稻叶片原生质体，并将构建好的 pBWA（V）HS-ShERF3-GLosgfp 融合质粒转入原生质体瞬时表达，最后通过激光共聚焦显微镜（Nikon,C2-ER）进行定位结果的观察及拍照。1.2.6 ShERF3 的表达分析 选择田间无病虫害、生长健壮的伸长期新台糖 22 号植株，分别取成熟叶片、未成熟叶片、茎节 1-2、茎节 4-5、茎节 7-8、茎节 10-11、茎节 12-13、茎节 14-15 和根，每组设置 3 次生物学重复。非生物胁迫处理采用生长至 6-7 叶且长势一致的新台糖 22 号甘蔗组培苗，分组进行处理：第一组在含有 20%PEG6000 的 MS 液中培养；第二组在含 250 mmol/L NaCl 的 MS 液中培养。然后分别于0、6、12、24、48、72 和 96 h 取样，每组处理均采2023,39(6)211赵雪婷等：甘蔗 AP2/ERF 转录因子基因 ShERF3 的克隆、表达及其编码蛋白的定位取整株取样、迅速用液氮固定，每个处理设置 3 个生物学重复。RNA 提取及反转录方法与 1.2.1 相同。根 据 获 得 的 ShERF3 序 列 设 计 特 异 引 物（ShERF3-Q-F：5-TCCTGGCGAAGAAGACCAAC-3；ShERF3-Q-R：5-CCTCAAAGAGGACACGGACG-3），以磷酸甘油醛脱氢酶基因（GAPDH）为内参基因，设计甘蔗内参引物（GADPH-F：5-CACGGCCACT-GGAAGCA-3；GAPDH-R：5-TCCTCAGGGTTCCT-GATGCC-3）。利用 roche 罗氏 qPCR 仪 LightCycler 96进行 RT-qPCR 试验，PCR 反应体系为 2Q3 SYBR qPCR Master Mix 10 L、上下游引物（10 mol/L）各0.4 L、cDNA 模板 1 L 和 DEPC-H2O 7 L。扩增程序为 95 2 min；95 10 s，58 30 s，72 30 s，40 个循环，每个样品 3 个重复。根据 2-Ct公式计算 ShERF3 相对表达量。2 结果2.1 甘蔗ShERF3的克隆提取的甘蔗 RNA 均经琼脂糖凝胶电泳检验，28S、18S 条带完整清晰可见、无明显降解，A260/A280为 1.8-1.9，表明总 RNA 质量良好，可以用于后续试验。以 cDNA 为模板，扩增 ShERF3 全长 CDS 序列（图 1），在 1 000-1 500 bp 有一条清晰条带，经测序，获得 1 142 bp 的 cDNA 序列，与预期结果一致。2.2 ShERF3核酸及氨基酸序列分析利用软件 BioMX2.6 对 ShERF3 核酸序列进行分析，最大开放阅读框为 1 053 bp，编码 350 个氨基酸。通过 NCBI 里的 CDD（conserved domain database）数据库对氨基酸序列进行结构域预测发现，ShERF3 蛋白含有一个 AP2 结构域（图 2）。利用 DNAMAN 软件进行氨基酸序列 Blast 比对，结果（图 3）显示，甘 蔗 ShERF3 与 SbERF3（XP_002457432.1）、SiER-F118（XP_004968058.1）、PhERF118（XP_0258172-49.1）、PvERF3（XP_039809214.1）、PvERF118（XP_039846612.1）、ZmCRF2（NP_001310437.1）、ZmRAP2-2（PWZ30249.1）等相似度较高，AP2 结构域高度保守。进一步用 MEGA7.0 对 ShERF3 与其他同源基因的系统进化关系进行分析发现，甘蔗 ShERF3 与高粱 ERF3 进化关系最近，与谷子ERF118、哈氏黍 ERF118、柳枝稷 ERF3、柳枝稷ERF118 进化关系较近，同属于 AP2/ERF 家族 ERF亚家族 B3 组（图 4）。利用在线工具 ExPASy-ProtParam 对 ShERF3 蛋白理化性质进行分析发现其相对分子量为 88.3 kD，理论等电点为 4.95，富含半胱氨酸（37.6%）、甘氨酸（29.5%）、丙氨酸（16.6%）、苏氨酸（16.2%），是一种不稳定的疏水性蛋白。NPSA-PRABI 在线网站预测 ShERF3 蛋白的二级结构发现，其二级结构包含 114 个-螺旋（alpha helix，Hh），33 个延伸链（extended strand，Ee），16个-转角（beta turn，Tt）和 187 个无规卷曲（random 图 2 甘蔗 ShERF3 蛋白保守结构域Fig.2 Conserved domains of protein ShERF3 in sugarcaneM：DSMT marker 2000；1：ShERF3图 1 甘蔗 ShERF3 cDNA 序列 PCR 扩增电泳图Fig.1 PCR amplification electrophoresis of sugarcane ShERF3 cDNA生物技术通报 Biotechnology Bulletin2023,Vol.39,No.6212coil，Cc）（图 5）。利用 NetPhos 3.1 Server 对 ShERF3 进行磷酸化预测，结果显示，ShERF3 蛋白质中有 25 个 Ser（丝氨酸）位点可发生磷酸化修饰，有 20 个 Thr（苏氨酸）位点可发生磷酸化修饰，2 个 Tyr（酪氨酸）位点可发生磷酸化修饰，推测 ShERF3 翻译后可能进行磷酸化修饰发挥其功能。信号肽预测（SignalP-6.0）结果显示，ShERF3 蛋白无信号肽。2.3 甘蔗ShERF3-GFP融合蛋白亚细胞定位分析将去除终止子的 ShERF3 阅读框序列与 pBWA（V）HS-ccdb-GLosgfp 连 接，形 成 pBWA（V）HS-ShERF3-GLosgfp 融合表达载体，经菌液 PCR 鉴定，插入片段大小符合预期，与克隆基因测序结果一致。将 pBWA（V）HS-ccdb-GLosgfp 空 载 体 和 pBWA（V）HS-ShERF3-GLosgfp 融合表达载体分别在水稻图 3 ShERF3 氨基酸序列比对Fig.3 Amino acid sequence alignment of ShERF3B1-B6:A1-A5:图 4 ShERF3 与其他 AP2/ERF 家族成员的系统进化树Fig.4 Phylogenetic tree of ShERF3 and other AP2/ERF family members2023,39(6)213赵雪婷等：甘蔗 AP2/ERF 转录因子基因 ShERF3 的克隆、表达及其编码蛋白的定位叶肉细胞原生质体中进行瞬时表达发现，含有 GFP的空载体在细胞核和细胞膜中均出现绿色荧光，而ShERF3-GFP 融合蛋白仅在细胞核区域有绿色荧光信号（图 6），表明 ShERF3 是一种细胞核定位蛋白。BM图 6 甘蔗 ShERF3 亚细胞定位结果Fig.6 Subcellular localization results of ShERF32.4 甘蔗ShERF3在甘蔗不同组织以及在干旱和盐胁迫下的表达模式通过分析 ShERF3 在甘蔗栽培种 新台糖 22 号不同组织和不同非生物胁迫下的表达模式（图 7 和图 8），ShERF3 主要在甘蔗茎秆中表达，尤其在成熟茎节中表达量最高。在 20%PEG6000 模拟的干旱胁迫条件下，其表达量在胁迫初期呈下降趋势，在12 h 之后逐渐回升，在 96 h 时高出对照 0 h（图 8-A）；在 250 mmol/L NaCl 盐胁迫中，ShERF3 表达量总体呈下降趋势（图 8-B），表明 ShERF3 响应干旱和盐分胁迫。3 讨论AP2/ERF 基因家族分为 AP2、RAV、DREB 和ERF 四个亚族。前期的研究表明 DREBs 与非生物胁迫有关，而 ERFs 参与对生物胁迫的响应31。但随着研究的不断深入，越来越多的证据表明 ERFs 也参与非生物胁迫调节，在烟草和水稻中过表达番茄ERFE2 可以显著增强转基因植株的耐盐性和耐旱性23,32，过表达 SlERFF5 同样能够提高番茄对干旱和盐胁迫的耐受性33，小麦 TaERF1 和 TaERF3在拟南芥中过表达可增强对盐和干旱胁迫的耐受性，而 TaERF4 能够负调控拟南芥的耐盐性34。本研究从新台糖 22 号克隆含有完整 CDS序列的 ShERF3，对其编码的氨基酸序列进行生物信息学分析发现，ShERF3 蛋白具有一个 AP2 结构域，符合 ERF 亚家族结构特征。转录因子一般在细胞核内发挥作用，具有一段核定位信号区域 NLS35，蓝色为-螺旋；红色为延伸链；绿色为-转角；紫色为无规卷曲The blue is-helix;red is extended-strand;green is beta turn;purple is random coil图 5 甘蔗 ShERF3 蛋白质二级结构的预测Fig.5 Prediction of secondary structure of ShERF3 in sugarcaneIL：未成熟叶；ML：成熟叶；S1：茎节 1-2；S2：茎节 4-5；S3：茎节 7-8；S4：茎节 10-11；S5：茎节 12-13；S6：茎节 14-15；RS：根；不同小写字母表示在 0.05 水平差异显著。下同IL:Immature leaves;ML:mature leaves;S1:stem node 1-2;S2:stem node 4-5;S3:stem node 7-8;S4:stem node 10-11;S5:stem node 12-13;S6:stem node 14-15;Rs:root system.Different lowercases indicate significant differences at the 0.05 level.The same below图 7 ShERF3 在新台糖 22 号不同部位的表达分析Fig.7 Expression analysis of ShERF3 gene in different parts of ROC22生物技术通报 Biotechnology Bulletin2023,Vol.39,No.6214ShERF3 的亚细胞定位结果也显示此蛋白定位在细胞核，但信号肽预测结果显示 ShERF3 蛋白无信号肽，推测 ShERF3 可能是依赖与其他含有 NLS 的转录因子相互作用进入核内发挥作用。Casu 等36研究结果表明，与非生物胁迫耐受性相关的基因在甘蔗成熟的茎秆中表达量更高，本研究 ShERF3 的组织特异性表达结果也表现出相同的结果，其表达量在甘蔗茎秆中表达量最高，叶片和根中次之，且在成熟茎中的表达远远高于幼嫩茎，表明 ShERF3 很有可能在甘蔗茎秆发育和非生物胁迫应答中发挥一定作用。聚类分析发现，ShERF3 与高粱 SbERF3、小麦TaERF3、柳枝稷 PvERF3 等亲缘关系较近，同属于AP2/ERF 家族的 B3 类，而 TaERF3 等 B3 类转录因子参与干旱和盐胁迫应答37。本研究在 PEG 模拟的干旱胁迫条件下，ShERF3 的表达呈现“先降后升”的趋势，与翟莹等38发现大豆 GmERF8 在干旱胁迫下的表达结果一致，这可能是前期的干旱条件诱导了其他抗旱基因的表达，通过反馈调节抑制了 ShERF3 的表达，后期待其他调节的途径减弱之后，ShERF3 才参与响应干旱应答。在 250 mmol/L NaCl 的盐胁迫环境中，ShERF3 的表达量总体呈下降趋势，这与水稻 OsAP2339、OsERF92240以及烟草 NaERF141在盐胁迫下的表达模式相同，说明 ShERF3 可能是甘蔗响应盐胁迫的一个负调控因子。由以上结果可以推测甘蔗 ShERF3 可能参与甘蔗干旱和盐胁迫应答、可作为甘蔗抗逆性工程的候选基因。4 结论从甘蔗品种新台糖 22 号中克隆出 ShERF3转录因子基因，编码 350 个氨基酸序列。甘蔗ShERF3 含有一个 AP2 结构域，属于 AP2/ERF 家族的 ERF 亚家族。ShERF3 是细胞核定位的乙烯应答转录因子，主要在甘蔗成熟茎秆中表达，且在干旱胁迫条件下呈“先降后升”的表达趋势、在盐胁迫下的表达呈下降趋势，表明 ShERF3 可能在甘蔗茎秆发育以及非生物胁迫中发挥重要作用。参 考 文 献1Venkataramana S,Gururaja Rao PN,Naidu KM.The effects of water stress during the formative phase on stomatal resistance and leaf water potential and its relationship with yield in ten sugarcane varietiesJ.Field Crops Res,1986,13:345-353.2Cha-um S,Chuencharoen S,Mongkolsiriwatana C,et al.Screening sugarcane（Saccharum sp.）genotypes for salt tolerance using multivariate cluster analysisJ.Plant Cell Tiss Organ Cult,2012,110（1）:23-33.3陈玉凤,李竹,苏炜华,等.甘蔗 AP2/ERF 基因家族的鉴定及表达J.应用与环境生物学报,2022,28（1）:67-81.Chen YF,Li Z,Su WH,et al.Identification and expression analysis of AP2/ERF gene family in sugarcaneJ.Chin J Appl Environ Biol,2022,28（1）:67-81.4徐超华,李纯佳,苏火生,等.甘蔗非生物胁迫抗性研究进 展J.植物遗传资源学报,2017,18（3）:483-493.Xu CH,Li CJ,Su HS,et 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