卷柏耐旱相关AP2/ERF转录因子研究——《中国现代中药》第5期文章导读
《中国现代中药》2018年第5期刊发了中国医学科学院药用植物研究所本草基因组协同创新团队完成的《基于全基因组的卷柏复苏相关AP2/ERF转录因子基因家族分析》一文。
卷柏Selaginella tamariscina，又名万岁草，属于蕨类植物门石松纲卷柏科卷柏属，具有活血通经等功效，《神农本草经》列为上品，《本草纲目》记载∶万岁、长生，言其耐久也。AP2/ERF转录因子在植物生长发育、胁迫响应中发挥重要的调控作用，包括干旱、高盐、低温等逆境胁迫响应。本草基因组研究团队破译古老复苏植物卷柏基因组为耐旱相关转录因子的深入挖掘提供信息（Xu et al, 2018）。基于此，在卷柏基因组中共鉴定到68个AP2/ERF转录因子，远远低于其他高等植物AP2/ERF家族成员数量，与低等植物齿肋赤藓Syntrichia caninervis 的数量(80)接近，低等植物到高等植物AP2/ERF基因数量的扩张反映了植物在进化过程中响应非生物胁迫和生物胁迫的转录因子调控的重要性及复杂性；系统进化分析将AP2/ERF分为AP2(23)、DREB(16)、ERF(18)、RAV(8)和SOLOIST(3)亚家族，AP2/ERF结构域高度保守；17个基因与卷柏干旱及复水表型显著正相关，包括7个DREB亚家族和6个ERF亚家族成员，推测在干旱胁迫后显著高表达的AP2/ERF转录因子在卷柏生长发育及胁迫响应进程中起重要的调控作用。卷柏AP2/ERF转录因子的挖掘丰富了植物干旱响应的基因资源库，为卷柏耐旱分子机制的解析奠定基础，同时有助于研究植物进化过程中AP2/ERF转录因子的基因扩张或功能分化。
注：不同的线条颜色代表17个干旱胁迫相关的AP2/ERF编码基因，RWC为相对含水量。
图 卷柏干旱胁迫响应的AP2/ERF基因表达谱
该论文的第一作者为徐志超博士，通信作者为宋经元研究员。相关工作得到中国医学科学院协和青年科研基金(2017350014)等项目资助。此外，本草基因组学团队破译古老复苏植物卷柏基因组，发现独特的基因组结构及耐旱相关基因, 推动干旱胁迫与药用植物品质形成机理研究,发表在国际植物学知名期刊《Molecular Plant》；在《中国科学:生命科学》组织相关单位结集出版本草基因组学专辑，推动本草基因组学的科研、教学与实践应用。
通信作者介绍
宋经元
博士生导师
哈佛大学医学院高级研究学者（CSC资助），国家卫生计生突出贡献中青年专家，中国医学科学院“本草基因组协同创新团队”首席专家，中国医学科学院药用植物研究所云南分所副所长。
长期致力于应用生命科学前沿技术研究中草药，作为主要完成人，在国际上提出并验证ITS2序列作为植物通用DNA条形码，共同创建中草药DNA条形码鉴定技术体系，相关指导原则纳入《中华人民共和国药典》。获国家级奖1项，省部级奖3项。
近年来在本刊发表的代表文章：
《基于全基因组的卷柏复苏相关AP2/ERF转录因子基因家族分析》2018，20(5):516-521
《中药材DNA条形码鉴定研究进展》2015,17(2):170-176
《川芎及其近缘物种的ITS2序列分析与鉴别研究》2011,13(12):18-21
《基于COI条形码序列的珍珠母及其混伪品的DNA分子鉴定》2011,13(11):12-14
相关文章链接（点击查看）：
《基于全基因组的卷柏复苏相关AP2/ERF转录因子基因家族分析》
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文章来源：中国现代中药. 2018，20(5):516-521
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编辑：王丽英
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