摘要：【目的】對(duì)文冠果（Xanthoceras sorbifolium）側(cè)生器官邊界域（LBD）基因家族成員進(jìn)行鑒定，并分析其在鹽脅迫條件下的表達(dá)情況，為文冠果抗逆品種選育及其在鹽堿地的推廣利用提供理論依據(jù)?！痉椒ā恳晕墓诠蚪M數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，從文冠果基因組數(shù)據(jù)庫(kù)中鑒定獲得LBD基因家族成員，通過(guò)ExPASy、MEME等生物信息學(xué)工具對(duì)XsLBD家族蛋白的理化性質(zhì)、保守基序、順式作用元件、基因結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。對(duì)2個(gè)月苗齡的文冠果苗進(jìn)行NaCl濃度為50、100、150 mmol/L鹽脅迫處理，以NaCl濃度為0 mmol/L為對(duì)照組（CK），對(duì)鹽脅迫下文冠果根和葉組織中XsLBD家族基因的表達(dá)模式進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)。【結(jié)果】從文冠果基因組中共鑒定到43個(gè)基因家族成員，命名為XsLBD1～XsLBD43。XsLBD家族蛋白編碼138～404個(gè)氨基酸殘基，理論等電點(diǎn)（pI）為4.60～9.75，分子量為15696.60～44476.88 kD，亞細(xì)胞定位結(jié)果顯示，除XsLBD4、XsLBD8、XsLBD9、XsLBD20蛋白外，其余所有蛋白均定位于細(xì)胞核。有42個(gè)XsLBD家族基因分布在13條染色體上，XsLBD43基因則游離在染色體外?；谖墓诠M南芥、水稻和毛果楊LBD氨基酸序列相似性構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，結(jié)果顯示，178個(gè)LBD家族蛋白可分為兩大組（Class I和Class II），其中Class I中包含38個(gè)XsLBD家族蛋白。XsLBD基因家族成員的外顯子數(shù)目為1～5個(gè)，內(nèi)含子數(shù)目為0～4個(gè)；所有XsLBD家族蛋白均含有Motif 2和Motif 3。XsLBD家族基因啟動(dòng)子中包含激素（水楊酸、脫落酸、生長(zhǎng)素等）、應(yīng)激（低溫、干旱誘導(dǎo)等）及植物生長(zhǎng)發(fā)育（種子特異性調(diào)控和晝夜節(jié)律控制等）響應(yīng)元件。對(duì)文冠果苗進(jìn)行不同濃度NaCl鹽脅迫處理，結(jié)果顯示，與CK相比，文冠果根、葉13個(gè)XsLBD家族基因中相對(duì)表達(dá)量存在顯著差異（Plt;0.05，下同）的基因分別有12和11個(gè)，其中，XsLBD42基因在根和葉中相對(duì)表達(dá)量較CK高出約40倍。【結(jié)論】篩選獲得43個(gè)XsLBD基因家族成員，其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，具有一定保守性；XsLBD家族基因參與調(diào)控文冠果生長(zhǎng)發(fā)育、新陳

代謝和應(yīng)激反應(yīng)等過(guò)程；XsLBD9、XsLBD11、XsLBD23和XsLBD42等基因在文冠果鹽脅迫響應(yīng)中可能發(fā)揮重要作用。關(guān)鍵詞：文冠果；LBD基因家族；表達(dá)分析；鹽脅迫

中圖分類號(hào)：S685.99 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-1191（2024）11-3333-13

Identification of LBD gene family in Xanthoceras sorbifolium and its response to salt stress

YU Han1， YANG Lei2， JIANG Tao3， LIU Bo3， QIAN Cheng1， CHEN Yu-jin1，ZHU Hua-li1， LI Wei1*， WANG Jing-cai4*

（1Qingdao Agricultural University/Shandong Key Laboratory for Germplasm Innovation of Saline-alkaline Tolerant

Grasses and Trees， Qingdao，Shandong 266109， China； 2Rizhao Economic and Technological Development Zone Garden Sanitation Co.， Ltd.， Rizhao，Shandong 276800， China； 3Jinan Baihe Garden Group Co.， Ltd.， Jinan， Shandong 250000， China； 4East China Academy of Inventory and Planning of National Forestry and Grassland Administration， Hangzhou，Zhejiang 310019， China）

Abstract：【Objective】The members of the lateral organ boundary domain（ LBD） gene family of Xanthoceras sorbi‐folium were identified and their expression analysis under salt stress conditions were analyzed， which provided theoretical basis for the breeding of stress-resistant varieties of X. sorbifolium and its promotion and utilization in saline-alkali land. 【Method】Based on the complete genome data of X. sorbifolium， the members of LBD gene family were identified from the X. sorbifolium genome database. The physicochemical properties， conserved motifs， cis-acting elements， gene struc‐ture and phylogenetic relationships of the XsLBD family proteins were predicted and analyzed using bioinformatics tools such as ExPASy and MEME. The 2-month-old seedlings of X. sorbifolium were treated with NaCl concentrations of 50， 100 and 150 mmol/L， with 0 mmol/L NaCl as the control group（ CK）. The expression patterns of XsLBD family genes in the roots and leaves of X. sorbifolium under salt stress were detected by real-time fluorescence quantitative PCR.【 Result】A total of 43 gene family members were identified from X. sorbifolium genome， and were named XsLBD1-XsLBD43. XsLBD family proteins encoded 138-404 amino acid residues， with a theoretical isoelectric point（ pI） of 4.60-9.75， mo‐lecular weight of 15696.60-44476.88 kD， and subcellular localization results showed that all but XsLBD4， XsLBD8， XsLBD9 and XsLBD20 proteins were localized in the cell nucleus. There were 42 XsLBD family genes distributed on 13 chromosomes， while XsLBD43 gene was located outside of the chromosomes. Based on the amino acid sequence similari‐ties of LBD from X. sorbifolium， Arabidopsis thaliana， Oryza sativa and Populus tomentosa， the 178 LBD family pro‐teins were divided into 2 major groups（ Class I and Class II）， with 38 XsLBD family proteins in Class I. The exon num‐ber of XsLBD gene family members ranged from 1 to 5， while the intron number ranged from 0 to 4. All XsLBD family proteins contained Motif 2 and Motif 3. The promoters of XsLBD family genes contained response elements to hormones （salicylic acid， abscisic acid， auxin）， stresses （cold， drought induction）， and plant growth and development （seed-specific regulation and circadian rhythm control）. Among the 13 XsLBD family genes screened out， 12 and 11 genes showed significant differences（ Plt;0.05， the same below） in relative expression levels in roots and leaves compared with CK after different concentrations of NaCl salt stress treatment respectively. Among them， the relative expression level of XsLBD42 gene in roots and leaves was about 40 times higher than that of CK. 【Conclusion】A total of 43 XsLBD gene family members were screened， which have relatively simple structures and certain conservativeness； XsLBD family genes are involved in regulating the growth and development， metabolism and stress response of X. sorbifolium； XsLBD9， XsLBD11， XsLBD23 and XsLBD42 may play an important role in the salt stress response of X. sorbifolium.

Key words： Xanthoceras sorbifolium； LBD gene family； expression analysis； salt stress

Foundation items： National Natural Science Foundation of China（32201611）；“Innovation Team of Rare Tree Spe‐cies Conservation and Utilization” Project of Shandong Department of Natural Resources（LZRZZ〔2023〕98）

0 引言

【研究意義】文冠果（Xanthoceras sorbifolium）是一種十分重要的綜合樹種，不僅具有生態(tài)防護(hù)價(jià)值和園林觀賞價(jià)值，還具有食用、藥用、材用等經(jīng)濟(jì)價(jià)值（廉景然等，2024）。側(cè)生器官邊界域（LBD）基因家族，又稱Asymmetric Leaves 2（AS2）基因家族，是調(diào)節(jié)側(cè)器官發(fā)育、形態(tài)發(fā)生和次生代謝的植物特異性轉(zhuǎn)錄因子（Iwakawa et al.，2002；Lee et al.，2009），在側(cè)枝器官發(fā)育、病原菌應(yīng)答、次生代謝和非生物脅迫中起著關(guān)鍵作用（Zhu et al.，2016；Li et al.，2017）。因此，對(duì)XsLBD基因家族進(jìn)行鑒定并分析其表達(dá)模式，對(duì)培育文冠果抗逆品種及文冠果在鹽堿地的推廣利用具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】LBD轉(zhuǎn)錄因子通常由DNA結(jié)合和蛋白質(zhì)相互作用所必需的N端LOB結(jié)構(gòu)域定義（Husbands et al.，2007；Chen et al.，2019）。LOB域一般包括1個(gè)保守的鋅指狀基序C（CX2CX6CX3C）、1個(gè)GAS基序、1個(gè)亮氨酸拉鏈狀基序（LX6LX3LX6L）（石玉等，2019）。LBD基因家族根據(jù)其是否含有相對(duì)完整的亮氨酸拉鏈狀基序可分為Ⅰ類和Ⅱ類2個(gè)亞家族。（Mangeon et al.，2012；Du et al.，2022）。LBD家族基因最初在擬南芥?zhèn)让嫫鞴俚幕勘怀晒﹁b定（Iwakawa et al.，2002）。諸多研究表明，LBD基因家族在植物生長(zhǎng)發(fā)育中起著重要作用，除調(diào)控植物早期形態(tài)發(fā)生、組織再生（Lee et al.，2019；Zhang et al.，2020；Zhang et al.，2022；陳強(qiáng)等，2023）外，還調(diào)控植物對(duì)非生物脅迫（鹽、干旱和寒冷）的反應(yīng)（何紅紅等，2018；Goh et al.，2019；Wang et al.，2021；高原等，2022；Guan et al.，2023）。LBD基因家族成員已被發(fā)現(xiàn)與多種植物物種的應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)，如GmLBD12基因參與大豆對(duì)非生物脅迫響應(yīng)（Yang et al.，2017）；葡萄LBD基因家族30個(gè)成員均參與脅迫反應(yīng)（何紅紅等，2018）；在玉米中LBD5和LBD33基因調(diào)控幼苗對(duì)干旱的應(yīng)答（Goh et al.，2019）；野薔薇中發(fā)現(xiàn)多個(gè)RrLBDs基因可能是潛在鹽脅迫信號(hào)的調(diào)控基因（Wang et al.，2021）；在小黑楊中已鑒定出10個(gè)LBD家族基因調(diào)控鹽脅迫（高原等，2022）；柳枝稷中PvLBD12基因在應(yīng)對(duì)鹽脅迫中發(fā)揮關(guān)鍵作用（Guan et al.，2023）?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】當(dāng)前關(guān)于文冠果鹽脅迫的研究主要集中在生理生化方面（張璐，2020；張璐等，2021；宗建偉等，2021；Zong et al.，2021），在基因?qū)用嫔系难芯枯^少。隨著對(duì)眾多植物進(jìn)行更廣泛的基因組DNA測(cè)序，目前LBD基因家族的結(jié)構(gòu)和功能已在香蕉（Ba et al.，2016）、大豆（Yang et al.，2017）、葡萄（何紅紅等，2018）和甜瓜（陳強(qiáng)等，2023）等一系列植物中得到鑒定、分析和驗(yàn)證，但尚未有關(guān)于XsLBD基因家族鑒定及其對(duì)鹽脅迫的響應(yīng)研究?！緮M解決的關(guān)鍵問題】采用生物信息學(xué)方法對(duì)XsLBD基因家族成員進(jìn)行鑒定并進(jìn)行全基因組分析，通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)XsLBD家族基因在鹽脅迫下的表達(dá)模式，為培育文冠果抗逆品種及文冠果在鹽堿地的推廣利用提供理論參考。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

以山東沃奇農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司培育的文冠果品種文冠1號(hào)為試驗(yàn)材料。主要試劑：多糖多酚植物RNA提取試劑盒、ChamQ SYBR qPCR Master Mix試劑盒購(gòu)自南京諾唯贊生物科技股份有限公司。

1. 2 XsLBD基因家族成員鑒定及理化性質(zhì)分析

從NCBI（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/）中查找文冠果基因序列文件（登錄號(hào)：SRP159119），并進(jìn)行本地BLASTP比對(duì)。通過(guò)Pfam數(shù)據(jù)庫(kù)（https：//www.ebi.ac.uk/interpro/entry/pfam/PF03195/）獲得LBD基因家族典型結(jié)構(gòu)域的隱馬爾可夫模型（PF03195），下載特征結(jié)構(gòu)域HMM模型，利用HMMER 3.0搜索文冠果中含有 PF03195 蛋白結(jié)構(gòu)的特有蛋白。通過(guò)SMART在線網(wǎng)站（http：//smart. embl-heidelberg.de/）過(guò)濾掉缺乏典型LOB結(jié)構(gòu)域蛋白序列（Finn et al.，2021）。

使用Plant-mPLoc（http：//www.csbio.sjtu.edu.cn/bioinf/plant-multi/）進(jìn)行亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè)分析，利用在線工具ExPASy（https：//www.expasy.org/tools）進(jìn)行蛋白理化性質(zhì)預(yù)測(cè)分析（Duvaud et al.，2021）。

1. 3 XsLBD家族成員基因結(jié)構(gòu)和蛋白保守基序、保守結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè)分析

根據(jù)文冠果基因注釋信息獲得XsLBD蛋白序列信息，利用MEME（https：//meme-suite.org/meme/tools/fimo）預(yù)測(cè)XsLBD家族基因的保守基序，將最大基序數(shù)值設(shè)置為10，所有其他參數(shù)保持默認(rèn)值（Bailey et al.，2015）。通過(guò)TBtools整理基因結(jié)構(gòu)和保守基序結(jié)果。

1. 4 XsLBD家族基因的染色體定位、系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹構(gòu)建和序列比對(duì)

利用TBtools對(duì)XsLBD家族基因進(jìn)行染色體定位并將結(jié)果可視化。使用MEGA 5.10中的Clustalx 1.83對(duì)文冠果、擬南芥（Arabidopsis thaliana）（Shuai et al.，2002）、水稻（Oryza sativa）（馮書超，2018）和毛果楊（Populus trichocarpa）（Liu et al.，2019）的LBD家族蛋白進(jìn)行氨基酸序列多重比對(duì)，比對(duì)結(jié)果利用MEGA 6.0中的最大似然法（Maximum likelihood method，ML）基于LBD氨基酸序列相似性構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹，結(jié)果用iTOL（https：//itol.embl.）進(jìn)行美化（Zhang et al.，2020；張瑜等，2021）。

1. 5 XsLBD基因家族順式作用元件預(yù)測(cè)分析

利用PlantCARE網(wǎng)站（http：//bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/html）鑒定并截取轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游2000 bp序列的啟動(dòng)子區(qū)，預(yù)測(cè)和分類其中存在的順式作用元件（Lescot et al.，2002），使用TBtools對(duì)結(jié)果進(jìn)行可視化。

1. 6 XsLBD家族基因的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)

文冠果種子于青島農(nóng)業(yè)大學(xué)生物樓N428人工培養(yǎng)室內(nèi)育苗，培養(yǎng)基質(zhì)為泥炭∶蛭石∶珍珠巖，體積比為1∶1∶1。培養(yǎng)條件：溫度25 ℃、濕度50%、光照16 h、黑暗8 h。在苗齡2個(gè)月時(shí)進(jìn)行鹽脅迫處理4周，NaCl濃度設(shè)為50、100、150 mmol/L，以0 mmol/L為對(duì)照組（CK），各處理每周澆相應(yīng)處理濃度的鹽溶液100 mL/盆，CK澆等量清水，每組處理3個(gè)重復(fù)，采集文冠果幼苗自上向下第3到第4片成熟的功能葉和幼嫩側(cè)根為樣本，立刻放入液氮速凍，保存于-80 ℃冰箱備用。

采用多糖多酚植物RNA提取試劑盒提取樣本RNA，使用ChamQ SYBR qPCR Master Mix試劑盒將其反轉(zhuǎn)錄為cDNA，以GAPDH基因?yàn)閮?nèi)參基因（王旭等，2020），使用IDT網(wǎng)站（https：//sg.idtdna.com/scitools/Applications/RealTimePCR/default.aspx）設(shè)計(jì)引物，引物序列信息見表1。使用ABI StepOne Plus熒光定量PCR儀進(jìn)行PCR擴(kuò)增。反應(yīng)體系10.0 μL：50×ROX Reference Dye 1 0.2 μL，正、反向引物各0.2 μL，2×ChamQ SYBR qPCR Master Mix 5.0 μL，cDNA模板0.2 μL，ddH2O補(bǔ)足至10.0 μL。擴(kuò)增程序：95 ℃預(yù)變性30 s；95 ℃ 10 s，60 ℃ 30 s，進(jìn)行40個(gè)循環(huán)；最后95 ℃ 15 s，60 ℃ 60 s，95 ℃ 15 s。每樣品設(shè)3次技術(shù)重復(fù)，采用2-ΔΔCt法計(jì)算目的基因相對(duì)表達(dá)量。

1. 7 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2021進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和制圖，使用單因素方差分析（One-way ANOVA）對(duì)文冠果根和葉中XsLBD家族基因的相對(duì)表達(dá)量進(jìn)行差異比較。

2 結(jié)果與分析

2. 1 文冠果LBD基因家族鑒定及理化性質(zhì)分析

從文冠果中共鑒定到43個(gè)XsLBD家族基因，該家族基因的基因組大小為504.2 Mb。通過(guò)TBtools進(jìn)行染色體精準(zhǔn)定位，根據(jù)43個(gè)XsLBD家族基因在染色體上的位置命名為XsLBD1～XsLBD43。通過(guò)對(duì)XsLBD家族基因編碼的蛋白進(jìn)行理化性質(zhì)預(yù)測(cè)分析，結(jié)果（表2）可知，XsLBD家族基因編碼的氨基酸數(shù)量平均為235個(gè)，XsLBD37基因編碼的氨基酸數(shù)量最多，為404個(gè)，XsLBD17基因編碼的氨基酸最少，僅138個(gè)。理論等電點(diǎn)（pI）為4.60～9.75，平均值為7.08；分子量為15696.60～44476.88 kD，平均值為26109.89；脂肪指數(shù)為60.84～88.82；除XsLBD8蛋白外，其余LBD蛋白的蛋白親/疏水性指數(shù)（GRAVY）均為負(fù)數(shù)，說(shuō)明XsLBD家族蛋白大部分為親水性蛋白；亞細(xì)胞定位結(jié)果顯示，除XsLBD4、XsLBD8、XsLBD9、XsLBD20蛋白外，其余所有蛋白均定位于細(xì)胞核，推測(cè)XsLBD4、XsLBD8、XsLBD9、XsLBD20位于葉綠體、細(xì)胞質(zhì)或線粒體上。

2. 2 XsLBD家族基因染色體定位分析結(jié)果

由圖1可知，43個(gè)XsLBD家族基因中有42個(gè)分布在13條染色體上，XsLBD43基因則游離在染色體外。說(shuō)明 XsLBD家族基因在染色體上呈不均勻和隨機(jī)分布。1號(hào)染色體上的基因分布最多（7個(gè)），為XsLBD1～XsLBD7基因；其次是10號(hào)染色體（6個(gè)），為XsLBD25～XsLBD30基因。2號(hào)、4號(hào)、7號(hào)、8號(hào)和13號(hào)染色體僅包含1個(gè)XsLBD家族基因；3號(hào)和14號(hào)染色體無(wú)XsLBD家族基因分布。15號(hào)染色體最短，但15號(hào)染色體分布有4個(gè)XsLBD家族基因，說(shuō)明染色體長(zhǎng)度與XsLBD家族基因分布無(wú)明顯相關(guān)性。

2. 3 XsLBD家族基因系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果

基于文冠果、擬南芥、水稻和毛果楊LBD氨基酸序列相似性構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，由圖2可知，其中，單子葉植物水稻的LBD家族蛋白數(shù)量最少。178個(gè)LBD家族蛋白可分為兩大組（ClassⅠ和Class Ⅱ）。根據(jù)樹拓?fù)浜头种чL(zhǎng)度，將178個(gè)LBD家族蛋白分為7個(gè)小亞家族。ClassⅠ中LBD家族成員數(shù)量最多，共有150個(gè)LBD蛋白，占比84.27%，分別包含38個(gè)XsLBD家族蛋白，37個(gè)擬南芥LBD家族蛋白，30個(gè)水稻LBD家族蛋白和45個(gè)毛果楊LBD家族蛋白；其次是Class Ⅱ，共有28個(gè)家族LBD蛋白，占比15.73%，分別包含5個(gè)XsLBD家族蛋白，6個(gè)擬南芥LBD家族蛋白，5個(gè)水稻LBD家族蛋白和12個(gè)毛果楊LBD家族蛋白。小亞家族中，Class Ⅰc中含有的家族蛋白最多（49個(gè)），占比為27.53%，ClassⅡb中含有的家族蛋白數(shù)量最少（12個(gè)），占比6.74%。雖然每個(gè)亞家族均包含4個(gè)物種的LBD家族蛋白，但該家族蛋白在不同進(jìn)化支中的分布并不均勻。

經(jīng)序列比對(duì)，XsLBD14為擬南芥AT2G42430的同源蛋白。XsLBD4與AT3G58190氨基酸序列相似性最高；XsLBD40與AT2G40470氨基酸序列相似性最高。

2. 4 XsLBD家族基因結(jié)構(gòu)和蛋白保守結(jié)構(gòu)域分析結(jié)果

對(duì)XsLBD家族基因的外顯子和內(nèi)含子分布和位置進(jìn)行分析，結(jié)果（圖3）可知，43個(gè)XsLBD基因家族成員的外顯子數(shù)目為1～5個(gè)，內(nèi)含子數(shù)目為0～4個(gè)。其中，12個(gè)（占比28%）的XsLBD家族基因僅含有1個(gè)外顯子，無(wú)內(nèi)含子；25個(gè)（占比58%）的XsLBD家族基因含有1個(gè)內(nèi)含子和2個(gè)外顯子；其余基因有2個(gè)或4個(gè)內(nèi)含子。此外，在XsLBD家族基因中缺少含有3個(gè)內(nèi)含子的基因。在系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹上聚集在同一分支的基因具有相似的外顯子和內(nèi)含子結(jié)構(gòu)，如ClassⅠa亞家族中除XsLBD25基因外，均僅含有1個(gè)外顯子無(wú)內(nèi)含子；ClassⅠb亞家族中均含有2個(gè)外顯子和1個(gè)內(nèi)含子?？梢奨sLBD家族基因構(gòu)型在家族成員中較為保守。

XsLBD家族蛋白的保守基序組成如圖4所示，根據(jù)XsLBD家族蛋白的序列特征識(shí)別出10個(gè)基序，其中，除XsLBD15和XsLBD17外，其余XsLBD家族蛋白均含有Motif 1；所有XsLBD家族蛋白均含有Motif 2和Motif 3，二者構(gòu)成了LOB結(jié)構(gòu)域中最高度保守部分?；蛟诘鞍字械南鄬?duì)位置相似，但不同XsLBD家族蛋白之間具有一定差異性。

2. 5 XsLBD家族基因啟動(dòng)子順式作用元件分析結(jié)果

從XsLBD家族基因起始密碼子上游2000 bp的明顯順式調(diào)控區(qū)域提取32個(gè)具有代表性的順式作用元件，結(jié)果（圖5）表明，32個(gè)順式作用元件包含激素（水楊酸、脫落酸、生長(zhǎng)素等）、應(yīng)激（低溫、干旱誘導(dǎo)等）及植物生長(zhǎng)發(fā)育（種子特異性調(diào)控和晝夜節(jié)律控制等）響應(yīng)元件。32個(gè)順式作用元件隨機(jī)分布在XsLBD家族基因的不同啟動(dòng)子中。在43個(gè)XsLBD家族基因中，有34個(gè)基因的啟動(dòng)子中含有參與光響應(yīng)和脫落酸反應(yīng)的順式作用元件，有22個(gè)基因啟動(dòng)子中存在參與干旱誘導(dǎo)相關(guān)的MYB結(jié)合位點(diǎn)，17個(gè)基因啟動(dòng)子中存在參與防御和應(yīng)激反應(yīng)的順式作用元件，表明XsLBD基因家族成員可能參與調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育和對(duì)逆境脅迫的響應(yīng)。

2. 6 鹽脅迫下響應(yīng)鹽脅迫相關(guān)基因的表達(dá)分析

參考野薔薇（Rosa multiflora Thunb.）（Wang et al.，2021）、小黑楊（Populus simonii×P. nigra）（高原等，2022）、柳枝稷（Panicum virgatum）（Guan et al.，2023）和擬南芥（Zhang et al.，2024）LBD家族基因功能的研究進(jìn)展，結(jié)合氨基酸序列比對(duì)、系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化關(guān)系、啟動(dòng)子順式作用元件分析，篩選出13個(gè)XsLBD家族基因。如圖6所示，不同濃度NaCl鹽脅迫處理后，與CK相比，根中13個(gè)XsLBD家族基因中有12個(gè)基因的相對(duì)表達(dá)量存在顯著差異（Plt;0.05，下同），而XsLBD7基因的相對(duì)表達(dá)量在濃度為50～150 mmol/L NaCl鹽脅迫處理下均高于CK，但差異未達(dá)到顯著水平（Pgt;0.05，下同）。與CK相比，100 mmol/L NaCl處理下13個(gè)基因的相對(duì)表達(dá)量均明顯升高。當(dāng)NaCl濃度為100～150 mmol/L時(shí)，基因XsLBD4、XsLBD11、XsLBD38和XsLBD40的相對(duì)表達(dá)量隨著NaCl濃度升高呈降低趨勢(shì)?；騒sLBD6、XsLBD23和XsLBD38的相對(duì)表達(dá)量在濃度為50 mmol/L NaCl的鹽脅迫下達(dá)到峰值；XsLBD4、XsLBD7、XsLBD9、XsLBD11、XsLBD30和XsLBD40基因的相對(duì)表達(dá)量在NaCl濃度為100 mmol/L鹽脅迫下達(dá)到峰值；基因XsLBD8、XsLBD20、XsLBD34和XsLBD42的相對(duì)表達(dá)量在NaCl濃度為150 mmol/L鹽脅迫下達(dá)到峰值。

如圖7所示，與CK相比，葉中13個(gè)XsLBD家族基因中有11個(gè)家族基因的相對(duì)表達(dá)量存在顯著差異，而XsLBD7和XsLBD40基因的相對(duì)表達(dá)量無(wú)顯著差異；基因XsLBD8、XsLBD11和XsLBD38的相對(duì)表達(dá)量在NaCl濃度為50 mmol/L的鹽脅迫下達(dá)到峰值，且顯著高于CK；XsLBD8基因的相對(duì)表達(dá)量在NaCl濃度為50～150 mmol/L鹽脅迫處理下呈逐漸降低趨勢(shì)。在NaCl濃度為100 mmol/L的鹽脅迫下處理下，基因XsLBD20、 XsLBD30、 XsLBD34和XsLBD38的相對(duì)表達(dá)量顯著低于CK；XsLBD42基因的相對(duì)表達(dá)量顯著高于CK。在NaCl濃度為150 mmol/L的鹽脅迫下處理下，XsLBD4、XsLBD9、XsLBD23和XsLBD34基因的相對(duì)表達(dá)量達(dá)到峰值，且顯著高于CK。

與根相比，葉中XsLBD4、XsLBD9、XsLBD23基因相對(duì)表達(dá)量達(dá)到峰值時(shí)NaCl濃度要高，而XsLBD8、XsLBD11、XsLBD20、XsLBD42基因相對(duì)表達(dá)量達(dá)到峰值時(shí)NaCl濃度要低。在NaCl濃度為50～150 mmol/L鹽脅迫處理下，XsLBD42基因在根和葉中的相對(duì)表達(dá)量差異均顯著高于CK，最高值較CK高出約40倍。根據(jù)13個(gè)基因的相對(duì)表達(dá)量，推測(cè)XsLBD9、XsLBD11、XsLBD23和XsLBD42基因在文冠果鹽脅迫響應(yīng)中發(fā)揮重要作用。

3 討論

文冠果是一種非常重要的綜合型樹種，對(duì)其基因組測(cè)序工作已經(jīng)完成。本研究通過(guò)對(duì)XsLBD基因家族的全基因組鑒定，在文冠果中鑒定到43個(gè)XsLBD家族基因，基因數(shù)量與擬南芥（43）（Shuai et al.，2002）、水稻（37）（Zhao et al.，2023）等相似，XsLBD家族基因的基因組大小為504.2 Mb，AtLBD家族基因?yàn)?19.1 Mb，OsLBD家族基因?yàn)?73.8 Mb，說(shuō)明LBD家族基因在進(jìn)化過(guò)程中保存相對(duì)完整。其中單子葉植物（水稻）LBD家族基因的數(shù)量最少，可能因?yàn)榛騺G失發(fā)生在單子葉植物從雙子葉植物分化之前（Ngou et al.，2022）。本研究染色體定位分析結(jié)果表明，XsLBD家族基因在染色體上呈不均勻和隨機(jī)分布，與Huang等（2018）研究發(fā)現(xiàn)的LBD基因家族可能廣泛分布于共同祖先基因組中的研究結(jié)果一致。

Mangeon等（2012）、Coudert等（2013）通過(guò)系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹分析發(fā)現(xiàn)，LBD家族蛋白被分為兩大類和七個(gè)亞類，ClassⅠ（Class Ⅰa～Class Ⅰe）和ClassⅡ（Class Ⅱa、Class Ⅱb），在擬南芥（Shuai et al.，2002）、毛果楊（Yordanov et al.，2010）、水稻（馮書超，2018）中均發(fā)現(xiàn)ClassⅠ中基因數(shù)量遠(yuǎn)高于Class Ⅱ，本研究結(jié)果與之一致，38個(gè)XsLBD家族蛋白屬于ClassⅠ，5個(gè)XsLBD家族蛋白屬于Class Ⅱ。經(jīng)序列比對(duì)，XsLBD14為擬南芥AT2G42430的同源蛋白，XsLBD4與AT3G58190氨基酸序列相似性最高，XsLBD40與AT2G40470氨基酸序列相似性最高。同一個(gè)亞族的LBD家族基因一般具有相似的分子生物學(xué)功能（Zhang et al.，2020）。AT2G42430蛋白在鹽脅迫下有效促進(jìn)植物側(cè)根生長(zhǎng)，對(duì)鹽脅迫后的擬南芥幼苗進(jìn)行RNA序列分析和基因表達(dá)分析，發(fā)現(xiàn)在高鹽條件下AT2G42430蛋白通過(guò)改變細(xì)胞壁重塑促進(jìn)根分枝以響應(yīng)鹽脅迫（Zhang et al.，2024）。AT2G40470過(guò)表達(dá)能提高植物對(duì)缺水脅迫的耐受性，通過(guò)關(guān)閉氣孔，減少水分損失，從而提高擬南芥對(duì)缺水脅迫的耐受性（Guo et al.，2020）；干旱脅迫使側(cè)根發(fā)育的減少是由AT3G58190等基因的下調(diào)引起的，進(jìn)而導(dǎo)致植物對(duì)干旱的耐受性增強(qiáng)（Kim et al.，2022），因此推測(cè)XsLBD14、XsLBD4和XsLBD40基因在文冠果響

應(yīng)干旱脅迫中發(fā)揮重要作用。

結(jié)構(gòu)域保守性和基因序列分析對(duì)探索基因家族進(jìn)化信息有重要作用（Huang et al.，2018）。本研究中XsLBD基因家族的外顯子數(shù)目為1～5個(gè)，內(nèi)含子數(shù)目為0～4個(gè)。本研究中大部分XsLBD家族蛋白均包含motif 1、motif ２和motif ３。表明XsLBD家族基因結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單且有相似的遺傳結(jié)構(gòu)，與擬南芥（Shuai et al.，2002）和水稻（Zhao et al.，2023）等被子植物一致，XsLBD被分為不同亞家族，這種差異性可能是因?yàn)椴煌瑏嗩惓蓡T在進(jìn)化過(guò)程中經(jīng)歷了基因片段的剪接或插入（Staiger and Brown，2013；Li et

al.，2016）造成。

位于基因啟動(dòng)子中的順式元件在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和基因表達(dá)調(diào)控中起著至關(guān)重要的作用（陳強(qiáng)等，2023）。本研究中XsLBD家族基因啟動(dòng)子中存在包含激素、應(yīng)激及植物生長(zhǎng)發(fā)育響應(yīng)元件，表明XsLBD家族基因可能通過(guò)調(diào)控涉及生長(zhǎng)發(fā)育、新陳代謝和應(yīng)激反應(yīng)的多種靶基因參與多種生物學(xué)過(guò)程，與前人關(guān)于LBD基因家族調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育和逆境響應(yīng)中的作用的研究結(jié)果（Yang et al.，2017；何紅紅等，2018；

Goh et al.，2019）相似。

本研究中與CK相比，不同濃度NaCl鹽脅迫處理后，文冠果根和葉中13個(gè)XsLBD家族基因中分別有12和11個(gè)基因的相對(duì)表達(dá)量達(dá)到顯著差異，表明XsLBD家族基因廣泛參與文冠果對(duì)NaCl鹽脅迫的響應(yīng)，野薔薇中RrLBD12c、RrLBD25等基因（Wang et al.，2021）、小黑楊中Potri. 017G114500.1、Potri. 012G056800.1等基因（高原等，2022）、柳枝稷中的PvLBD12基因（Guan et al.，2023）均已被證實(shí)具有調(diào)控植物對(duì)鹽脅迫中的響應(yīng)，本研究結(jié)果與之一致。此外，即使在系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹中位于同一亞族的基因?qū)τ邴}脅迫的響應(yīng)也有差異，如小黑楊中Potri. 009G089600.1在鹽脅迫后整體呈上調(diào)趨勢(shì)（高原等，2022），而本研究中XsLBD8基因在葉中的相對(duì)表達(dá)量在濃度為50～150 mmol/L NaCl鹽脅迫處理下呈逐漸降低趨勢(shì)，說(shuō)明LBD家族基因的調(diào)控功能復(fù)雜。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，與根相比，葉中XsLBD4、XsLBD9、XsLBD23基因相對(duì)表達(dá)量達(dá)到峰值時(shí)NaCl濃度要高，XsLBD8、XsLBD11、XsLBD20、XsLBD42基因相對(duì)表達(dá)量達(dá)到峰值時(shí)NaCl濃度要低，推測(cè)原因是不同基因在根和葉中對(duì)于鹽脅迫的敏感度不同導(dǎo)致。

4 結(jié)論

篩選出43個(gè)XsLBD基因家族成員，其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，具有一定保守性；XsLBD家族基因參與調(diào)控文冠果生長(zhǎng)發(fā)育、新陳代謝和應(yīng)激反應(yīng)等過(guò)程；XsLBD9、XsLBD11、XsLBD23和XsLBD42基因在文冠果鹽脅迫響應(yīng)中可能發(fā)揮重要作用。

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（責(zé)任編輯 李洪艷）