Trihelix转录因子的功能使其在许多非生物逆境胁迫中都具有重要作用,尤其表现为参与低温、干旱、洪涝、盐碱、脱落酸、茉莉酸甲酯等众多非生物胁迫的信号途径.然而目前对人参Trihelix基因家族的研究还较少.该研究从人参基因组数据库中鉴定筛选出41个Trihelix基因家族成员,使用生物信息学方法分析家族成员理化性质、顺式作用元件、亚细胞定位、染色体定位与非生物胁迫诱导的表达模式.结果表明人参Trihelix家族成员85％定位于细胞核中,Trihelix蛋白二级结构以无规则卷曲和a螺旋为主.在Trihelix的启动子区域鉴定出了与低温、激素响应、生长发育等多种非生物胁迫相关的顺式作用调节元件.通过对模式植物拟南芥和人参进行种间的Trihelix转录因子共线性分析发现人参与拟南芥之间共有共线性基因对19个,仅3、6、12号染色体不存在共线性基因对.qRT-PCR分析结果表明基因GWHGBEIJ010320.1在低温胁迫下表达量显著上调,显著响应低温胁迫.该研究为今后探讨人参Trihelix转录因子在人参非生物胁迫以及人参生长发育过程中的功能奠定了基础.

蒙古栎(Quercus mongolica Fisch.)原产于东亚地区的温带,是珍贵的用材树种,具备很高的应用价值和经济价值.Trihelix转录因子主要与植物光响应、生长发育和响应非生物胁迫等方面相关.为了研究蒙古栎Trihelix转录因子在不同遮阴处理和水分胁迫下的表现,本研究运用生物信息学分析,从蒙古栎基因组中鉴定出34个Trihelix转录因子基因,依次命名为:QmTH01～QmTH34.与拟南芥中鉴定到的29个Trihelix转录因子进行聚类分析,可将其分为GT-1、GT-2、GTγ、SH4、SIP1五个亚族,34个QmTHs分别定位到蒙古栎的10条染色体上,翻译蛋白范围为189～897个氨基酸,等电点为4.58～9.78.QmTHs启动子区域共鉴定出14种不同的与光响应、非生物胁迫、激素以及生长发育响应调控相关的顺式作用元件,其中茉莉酸甲酯响应元件、脱落酸响应元件和光响应元件数量占据主要地位.根据不同遮阴处理和水分胁迫下基因表达分析,鉴定到QmTH01、QmTH14、QmTH22、QmTH24、QmTH33在高光强下表达量相对较高,并随光照强度减弱显著下调表达,表明这5个基因参与蒙古栎响应高光照下的生长生理.鉴定到QmTH06、QmTH17、QmTH24在5次(4、5、6、7、8月)浇水的水分胁迫处理中显著上调表达,表明这3个基因介导蒙古栎响应水分胁迫.

利用生物信息学方法在桑树全基因组数据库中鉴定出Trihelix家族成员29个,序列聚类和功能结构域分析发现该家族成员均含有高度保守的、特征性的Trihelix结构域;根据亲缘关系远近和结构域特点,将其分为5个亚家族;基于MEME程序分析发现桑树Trihelix转录因子家族的保守基序与聚类分析具有较高的一致性.研究初步明确了桑树Trihelix转录因子家族成员、结构和功能特点,为进一步揭示桑树Trihelix转录因子家族的系统发育和生物学功能提供了基础.

植物中Trihelix转录因子的共同特征是DNA结合域含有3个连续的α-螺旋.该家族最早被发现能与光应答元件GT元件特异性结合,所以该家族也被称为GT因子家族.最新研究表明Trihelix转录因子家族不仅参与光反应应答,还广泛地参与植物对生物和非生物胁迫的应答.本研究主要介绍了植物Trihelix转录因子结构特征、家族分类,以特殊耐盐种质资源甜菜M14品系中Trihelix转录因子GT-1亚家族响应盐胁迫基因表达模式的分析为例,结合最新的研究进展,重点阐述了Trihelix转录因子与环境相互作用的功能.为今后深入探索Trihelix转录因子参与植物光响应、生物及非生物胁迫等方面的分子机理奠定良好的基础.

Trihelix转录因子家族在植物生长发育、生物胁迫和非生物胁迫等方面具有重要的作用,但是目前关于谷子Trihelix转录因子家族研究鲜见报道.本试验共鉴定到34个谷子转录因子,对其进行染色体定位、系统进化树、保守基序、基因结构和不同组织的表达分析发现,该家族成员均含有高度保守的Trihelix结构域,分为5个亚族,同一亚族含有相同的保守基序,同一亚族含有相似的基因结构,在不同的亚族中,组织表达模式不同.本研究初步明确了谷子Trihelix转录因子家族成员进化关系和结构特点,为进一步研究谷子Trihelix转录因子家族的系统发育以及生物学功能奠定了基础,为谷子的分子育种提供科学依据.

Trihelix家族是植物中特有的一类转录因子家族,在植物生长发育、抗逆反应中具有重要的调控作用.该研究基于白桦基因组数据库,对白桦Trihelix家族基因的表达特性以及抗病功能等进行分析,为Trihelix家族成员在白桦抗病过程中的功能研究奠定基础.结果显示:(1)共筛选到白桦8个Trihelix家族成员(BpTrihelix1～BpTrihelix8),分布在6条染色体上;氨基酸分子量在35 633.96～81 871.27 Da之间,等电点在5.32～8.67之间,均为疏水性氨基酸.(2)组织特异性表达分析表明,8个家族成员在白桦根、茎、叶中均有不同程度的表达,且BpTrihelix3在根、茎、叶中的表达量均最高.(3)病原菌侵染试验结果发现,链格孢霉菌(Alternaria alternata)感染白桦植株叶片48 h和立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)感染白桦幼苗根部24 h时,BpTrihelix3、BpTrihelix4和BpTrihelix7均显著上调,其余家族基因表达量无明显变化,说明该家族基因成员中的BpTrihelix3、BpTrihelix4和BpTrihelix7响应了病原菌的感染,推测三者在白桦抗病过程中可能发挥重要作用.