油茶IDD基因家族鑒定與生物信息學分析

陳健鑫 吳峰婧琳 魏玉倩 楊婭琳 馬煥成 楊紅玉 伍建榕

摘??要：油茶（Camellia?oleifera）是山茶科（Theaceae）的一種特有的油料植物，具有重要的觀賞價值和經濟價值，隨著油茶的集約化種植，病蟲害大量發生，加之良種選育滯后，嚴重制約著油茶產業的發展。INDETERMINATE?DOMAIN（IDD）家族是高等植物中一類保守的轉錄因子，通過介導植物內源激素進而調控植物的基礎免疫反應。為鑒定油茶中IDD基因家族成員，本研究以油茶全基因組信息為參考，通過IDD基因家族保守結構域鑒定了29個油茶CoIDD基因家族成員，進一步明確了各基因的結構、理化性質、系統進化關系、亞細胞定位。通過RT-PCR克隆到1個與AtIDD4/5/6同源的CoIDD4基因，明確了其理化性質、表達模式及核定位信號，同時分析了其啟動區順式作用元件的類型。研究結果表明，29個CoIDD基因家族成員分為4個亞組，平均親水系數均小于0，屬于親水性蛋白，且亞細胞定位均位于細胞核內；克隆到CoIDD4基因的全長ORF框包含1620?bp堿基，編碼539個氨基酸，主要在葉片和花器官中表達；該基因啟動子區順式作用元件主要是參與光響應和植物激素響應元件兩大種類。綜上所述，本研究在油茶中鑒定了29個IDD基因家族成員，其中CoIDD4基因與AtIDD4/5/6親緣關系較近，推測其可能參與油茶激素信號轉導和基礎免疫反應調節等進程，為油茶IDD轉錄因子功能解析提供理論基礎，也為油茶的抗性優良品種選育及分子育種提供參考依據。

關鍵詞：油茶；IDD基因家族；生物信息學分析；植物激素；抗性調控中圖分類號：S432??????文獻標識碼：A

Identification?and?Bioinformatics?Analysis?of?IDD?Gene?Family?in?Camellia?oleifera

CHEN?Jianxin1，?WU?Fengjinglin1，?WEI?Yuqian1，?YANG?Yalin1，?MA?Huancheng2，?YANG?Hongyu3*，?WU?Jianrong1，2*

1.?College?of?Biodiversity?Conservation，?Southwest?Forestry?University?/?Key?Laboratory?of?Forest?Disaster?Warning?and?Control?in?Universities?of?Yunnan?Province，?Kunming，?Yunnan?650224，?China;?2.?College?of?Biodiversity?Forestry，?Southwest?Forestry?University?/?Key?Laboratory?of?Biodiversity?Conservation?in?Southwest?China，?State?Forestry?Administration，?Kunming，?Yunnan?650224，?China;?3.?College?of?Agronomy?and?Life?Sciences，?Kunming?University，?Kunming，?Yunnan?650214，?China

Abstract：?Camellia?oleifera?is?a?unique?oil?plant?of?Theaceae，?which?has?important?ornamental?value?and?economic?value.?With?the?intensive?planting?of?Camellia，?many?diseases?and?pests?occur.?In?addition，?the?delayed?breeding?of?improved?varieties?seriously?restricts?the?development?of?the?Camellia?industry.?INDETERMINATE?DOMAIN?（IDD）?family?is?a?kind?of?conservative?transcription?factors?in?higher?plants，?which?regulate?the?basic?immune?response?of?plants?by?mediating?plant?endogenous?hormones.?In?order?to?identify?the?members?of?IDD?gene?family?in?C.?oleifera，?29?members?of?CoIDD?gene?family?were?identified?through?the?conserved?domain?of?IDD?gene?family?with?reference?to?the?whole?genome?information?of?C.?oleifera，?and?further?clarified?the?structure，?physical?and?chemical?properties，?phylogenetic?relationship，?and?sub?cell?localization?of?each?gene.?The?CoIDD4?gene?homologous?to?AtIDD4/5/6?was?cloned?by?RT-PCR，?and?its?physicochemical?properties，?expression?mode?and?nuclear?localization?signal?were?clarified.?At?the?same?time，?the?types?of?cis?acting?elements?in?its?promoter?region?were?analyzed.?The?results?showed?that?29?CoIDD?gene?family?members?were?divided?into?4?subgroups，?with?average?hydrophilicity?coefficients?less?than?0，?belonging?to?hydrophilic?proteins，?and?subcellular?localization?was?located?in?the?nucleus;?The?full-length?ORF?frame?cloned?into?CoIDD4?gene?contained?1620?bp?base?and?encoded?539?amino?acids，?which?were?mainly?expressed?in?leaf?and?flower?organs;?The?cis?acting?elements?in?the?promoter?region?of?the?gene?were?mainly?involved?in?light?response?and?plant?hormone?response?elements.?In?conclusion，?this?study?identified?29?IDD?gene?family?members?in?C.?oleifera，?among?which?CoIDD4?gene?was?closely?related?to?AtIDD4/5/6.?It?is?speculated?that?CoIDD4?gene?may?be?involved?in?the?process?of?hormone?signal?transduction?and?basic?immune?response?regulation?of?C.?oleifera，?which?would?provide?a?theoretical?basis?for?the?functional?analysis?of?IDD?transcription?factors?in?C.?oleifera?and?provide?a?reference?basis?for?the?selection?and?molecular?breeding?of?superior?resistant?varieties?of?C.?oleifera.

Keywords：?Camellia?oleifera;?IDD?gene?family;?bioinformatics?analysis;?plant?hormone;?resistance?regulation

DOI：?10.3969/j.issn.1000-2561.2024.02.003

油茶（Camellia?oleifera）是山茶科（Theaceae）山茶屬（Camellia）的一種灌木或中喬木，是我國一種特有的油料植物。油茶在我國有悠久的種植和栽培歷史，從長江流域到華南地區等14個省份被廣泛的栽培[1]。鮮榨茶油中富含不飽和脂肪酸以及多酚、黃酮、原花青素、總三萜和木脂素等活性物質，是一種高質量、耐儲存的健康食用油[2]。油茶在云南有悠久的種植歷史，主栽的品種是白花油茶和騰沖紅花油茶，截至2019年底，云南省共發展油茶23萬hm2，綜合產值7.9億元，位列全國第11位[3-4]。隨著油茶集約化種植和油茶產業的快速發展，加之良種選育滯后及栽培管護技術落后導致油茶病蟲害發生嚴重，目前，油茶病蟲害的防控仍是以化學防治為主的單一防治措施，一方面病原物的抗藥性逐漸增強，另一方面也給生態環境和人類健康帶來了負面影響。因此，油茶抗逆相關基因亟需解析。

INDETERMINATE?DOMAIN（IDD）基因家族是C2H2型鋅指蛋白轉錄因子的一類，IDD基因家族的保守N端以DNA結合域（不定域）為特征，包含2個C2H2和2個C2HC鋅指結構域，植物中的IDD基因通過與多種蛋白質相互作用，與激素級聯重疊，控制或調節植物的生長發育與抗逆反應應答[5]。ID-domain基因最初由玉米中1個典型的開花基因INDETERMINATE1（ID1）而被報道[6]，ID1基因編碼1個包含4個鋅指單元的核蛋白，具有C2H2型鋅指蛋白的結構特點，在植物中通過ID1基因的ID-domain所定義的基因家族成為了C2H2型鋅指蛋白的一個亞族，即IDD鋅指蛋白家族。在擬南芥（Arabidopsis?thaliana）中發現了16個IDD成員，命名為AtIDD1-16，構建基于氨基酸的系統發育樹發現，AtIDD4、AtIDD5和AtIDD6位于同一進化支內，且IDD4與IDD6關系較近，二者氨基酸的一致性為64%，3個IDD基因氨基酸序列的一致性為53%，3個蛋白的氨基酸序列在ID-domain區域的一致性高達96%[7-8]。研究發現AtIDD4基因與根系的發育和葉片極性有關并參與DELLA相互作用，AtIDD5基因是一類與DELLA相互作用的蛋白；AtIDD6基因與根系的發育有關[9]，idd4擬南芥缺失突變體表現了對丁香假單胞的抗性，揭示了AtIDD4作為水楊酸（Salicylic?acid，?SA）信號通路的負調控因子，參與植物激素信號網絡轉導途徑和基礎免疫反應[10]。隨著基因組測序技術和分子生物學技術的發展，已有多個物種中的IDD家族成員被鑒定并報道了其重要的生物學功能。通過IDD家族的保守結構域在毛竹（Phyllostachys?edulis）中鑒定了32個具有完整IDD-domain的成員，證實PheIDD21受蔗糖誘導后是側調控芽發育的關鍵因子[11]。甘藍型油菜（Brassica?napus）在我國食用油產業中具有舉足輕重的地位，在油菜中鑒定了58個候選IDD蛋白，其中Bna.A08IDD7a基因通過介導赤霉素（Gibberellin，?GA）和生長素（auxin，?IAA）的信號轉導過程而參與根系生長的調控[12]。

IDD基因家族在植物生長發育、植物激素信號轉導通路及基礎免疫調控中具有重要作用，但在油茶中鮮有研究報道。本研究基于油茶基因組數據鑒定IDD基因家族成員，明確各個基因間的系統發育關系，并利用生物信息學方法分析IDD基因家族蛋白的理化性質、Motif預測、亞細胞定位等情況，同時鑒定并克隆AtIDD4/5/6的同源基因CoIDD4及分析其表達特征，為后續油茶分子育種和抗病品種的選育提供重要理論依據。

1??材料與方法

1.1??材料

供試植物：本研究所用油茶采集自云南省德宏州梁河縣油茶種植基地。選取長勢一致的1年生油茶實生苗的葉片組織用于CoIDD基因的克隆，選取梁河縣翁冷村12～15年生油茶，分別收集葉、花、果實和根系組織用于CoIDD基因表達模式分析。每個組織至少收集3套生物學模板，收集后立刻用液氮速凍，于–80?℃長期保存。

參考基因組及參考序列：油茶全基因組（ASM2231669v1）信息下載自NCBI數據庫（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/data-hub/genome/GCA_022316695.1/）[13]，擬南芥IDD基因家族氨基酸序列及核苷酸序列下載自TAIR數據庫（https：//www.arabidopsis.org）。

供試試劑：TRIZOL、Ex?Taq、10×Ex?Taq?Buffer、dNTP?Mixture、DH5a感受態細胞、pMD??19-T?Vector?Cloning?Kit，PrimeScriptTM?IV?1st?strand?cDNA?Synthesis?Mix購買自TaKaRa寶生物工程（大連）有限公司。

1.2??方法

1.2.1??油茶IDD基因家族成員鑒定??在TAIR（https：//www.arabidopsis.org）數據庫中下載擬南芥IDD基因家族16個成員的氨基酸序列，建立本地種子序列數據庫，利用BLAST軟件將擬南芥IDD基因家族氨基酸序列與油茶蛋白質組序列數據庫進行比對。篩選后的油茶蛋白質序列在NCBI數據庫中進行blastp并分析其結構域，將未含有C2H2結構域的蛋白質剔除。同時將獲得的氨基酸序列比對到油茶的轉錄組數據庫（https：//?github.?com/Hengfu-Yin/CON_genome_data）和基因組數據庫，獲得轉錄本序列和基因組序列用于后續分析。

候選的家族成員通過ExPASy（https：//web.?expasy.org/protparam/）數據庫中的ProtParam工具，對CoIDD4蛋白的氨基酸大小、分子質量、等電點基本信息進行分析，并通過Plant-mPLoc（http：//www.csbio.sjtu.edu.cn/bioinf/plant-multi/）進行亞細胞定位預測，若蛋白定位于細胞核內，則通過NoD（http：//www.compbio.dundee.ac.uk/?www-nod/form_action_seqInput.jsp）預測分析其核定位序列。

1.2.2??油茶IDD基因家族系統發育樹構建??利用MEGA?9軟件將擬南芥和油茶IDD基因家族成員cDNA序列和氨基酸序列進行多重比對，并通過鄰接法（neighbor-Joining，?NJ）構建系統發育樹，設置Bootstrap值為1000。

1.2.3??油茶IDD基因家族保守結構域（motif）分析??保守結構域是蛋白質中能夠折疊成特定三維結構的一段相對區域，其結構亞單位稱為基序（Motif），蘊含了各自的遺傳進化信息。利用MEGA?9軟件將擬南芥和油茶IDD基因家族氨基酸序列進行多重比對，通過MEME（http：//meme-?suite.org/tools/?meme）在線軟件對擬南芥與油茶IDD基因家族序列進行motif搜索，設置分析motif數值為10，并繪制相應保守域結構的logo圖。

1.2.4??油茶IDD4蛋白結構預測分析及系統發育分析??通過Phyre2（http：//www.sbg.bio.ic.ac.uk/?phyre2/html/help.cgi？id=help/faq）在線軟件預測分析擬南芥AtIDD4/5/6蛋白和油茶CoIDD4蛋白的三級結構，以此分析其蛋白質的三維結構。將CoIDD4基因在NCBI數據庫中進行BLAST分析，選取同源性較高的序列進行系統發育分析，利用MEGA中的NJ法構建系統發育樹，Bootstrap值設為1000。

1.2.5??油茶IDD4基因啟動子順式作用元件分析及功能預測??根據油茶全基因組序列信息，利用TBtools提取CoIDD4基因序列上游長度為2?kb的啟動子序列，并將其上傳到PlantCARE（http：//?bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/html/）進行預測分析。

1.2.6??油茶IDD4基因ORF克隆及表達模式分析??將篩選得到的擬南芥AtIDD4/5/6基因的同源基因CoIDD4的氨基酸比對到油茶的轉錄組數據中，通過NCBI數據庫在線工具ORF?finder（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/orffinder/）對該序列進行開放閱讀框（ORF）預測，并通過Primer?5軟件設計擴增全長的引物（表1）。利用TRIZOL提取油茶葉片總RNA，通過NanoDrop?2000測定RNA濃度和純度，合格樣品利用PrimeScriptTM?IV?1st?strand?cDNA?Synthesis?Mix反轉錄合成第一鏈cDNA，以此為模板擴增CoIDD4基因的全長片段。擴增產物連接到pMD?19-T載體后轉化大腸桿菌DH5a感受態細胞，挑取陽性克隆子送昆明擎科生物有限公司測序，將插入片段正確的陽性克隆保存于–80?℃超低溫冰箱。

提取油茶植株的葉、花、果實和根系組織總RNA并反轉錄合成cDNA，以油茶3-磷酸甘油醛脫氫酶基因（GAPDH）為內參[14]，通過qPCR檢測CoIDD4基因在油茶不同組織內的表達模式。

2??結果與分析

2.1??油茶IDD基因家族成員鑒定及系統發育分析

利用擬南芥IDDs基因的氨基酸序列在油茶蛋白組數據庫初步篩選出35條候選序列，通過NCBI數據庫進行blastp分析去除不含C2H2結構域的序列后，最終獲得29個油茶IDD基因家族成員，暫命名為CoIDD1～29（表2）。CoIDD基因家族29個成員的理化性質分析表明，29個IDD家族成員編碼氨基酸長度在280～570個之間，氨基酸長度存在較大的變化；相對分子質量介于32027.26～63201.23?Da之間；等電點（pI）介于5.44～9.52之間，其中pI<7的酸性氨基酸有4個；pI>7的堿性氨基酸有25個；不穩定系數介于37.23～69.44之間，有1個成員不穩定系數小于40，屬于穩定蛋白，其余成員均屬于不穩定蛋白；29個CoIDD家族成員的平均親水系數均小于0，屬于親水性蛋白，且亞細胞定位均位于細胞核內。

采用鄰接構建的擬南芥和油茶的IDD基因家族氨基酸序列的系統發育樹共分為4個進化支（圖1）。第Ⅰ進化支由CoIDD23/24/26/28/29五個成員組成，第Ⅱ進化支由CoIDD5/19/21/22/27五個成員組成，前2個分支首先從IDD基因家族中分離出來，主要由油茶IDD家族成員組成，不含有擬南芥IDD家族成員，因此屬于油茶中特有的IDD蛋白。由擬南芥AtIDD14/15/16和油茶CoIDD14/15五個成員共同組成了第Ⅲ進化支，進化距離較近。第Ⅳ分支由眾多擬南芥AtIDDs蛋白和油茶CoIDDs蛋白共同組成，其中CoIDD6/7/17/18在該分支中更早的被分離出來，CoIDD4與AtIDD4/5/6處于同一進化亞支內，親緣關系較近。由此可見，油茶中存在與擬南芥IDD蛋白進化距離較近的同源IDD蛋白，同時CoIDD蛋白與AtIDD蛋白也顯示了較為明顯的分化。

2.2??油茶IDD基因家族保守結構域分析

通過MEME軟件分析IDD家族蛋白質的保守結構域的結果表明，油茶CoIDD蛋白與擬南芥AtIDD蛋白存在相似的保守結構域。AtIDD基因所包含保守的ID-domain區域，含有一組4個串聯的鋅指結構（ZF1～4）[15]。在CoIDD蛋白的10個保守motif中，motif?1（RFVCEICNKGFQRDQ?NLQLHRRGHNLPWK）最為保守（每個Motif中不同位置處出現的氨基酸種類越少，說明該位置處保守性越高），該motif為IDD家族第1個鋅指結構ZF1；motif?2（YAVQSDWKAHSKTCGTR?EYRCD）為IDD家族第3個鋅指結構ZF3；motif?3（CVHHDPSRALGDLTGIKKHFCRKHGEKKW）為IDD家族第2個鋅指結構ZF2；motif?4為IDD家族第4個鋅指結構ZF4（圖2）。

油茶和擬南芥IDD蛋白的保守結構域聯合分析結果表明，擬南芥和油茶IDD蛋白結構域特征分化與共同構建的系統發育樹總體趨勢相吻合（圖3）。motif?1～4代表了IDD家族中4個串聯的鋅指結構（ZF1～4）為最保守的結構，在油茶和擬南芥IDD蛋白中保守存在（圖4）。

位于系統發育樹第Ⅲ進化支的擬南芥AtIDD14/15/16和油茶CoIDD14/15特異存在motif?10（RQ?IEJAELEFANAKRIRQQAQAELEKAQALKEQATKKISSTIMQITCHSO）；位于第Ⅰ～Ⅱ進化支內的成員缺少了motif?5（GNPDPDAEVIALSPKTLMA?TN）和mtif?9（GGGNDGLTRDF?LGVG），這些親緣關系較近的蛋白中特異性存在或缺失的區段可能行使著特殊且重要的生物學功能。

2.3??CoIDD4理化性質及結構分析

擬南芥AtIDD4/5/6在擬南芥生長發育中扮演著重要的角色，通過系統發育和motif分析，在油茶中鑒定到1個AtIDD4/5/6的同源基因，命名為CoIDD4。CoIDD4與AtIDD4/5/6存在高度相似的保守結構域（圖3，圖4）。通過ORF?finder搜索發現CoIDD4的全長ORF框包含1620?bp堿基，編碼539個氨基酸，與AtIDD4/5/6相似，該蛋白屬于堿性不穩定親水性蛋白質，且亞細胞定位均位于細胞核內（表3）。

通過Phyre2軟件分析AtIDD4/5/6和CoIDD4的二級結構，結果表明CoIDD4和AtIDD4/5/6擁有相似的二級結構，主要由無規則卷曲（random?coil）、α-螺旋（α-helix）和β-折疊（β-strand）構成，無轉角結構。Phyre2預測的三級結構模型與二級結構相吻合（圖5）。

通過Plant-mPLoc軟件分析顯示CoIDD4和AtIDD4/5/6亞細胞定位均位于細胞核內。通過NoD分析核定位序列，結果表明，CoIDD4的N端具有核定位信號（nuclear?localization?signal，NLS），其序列預測可信度最高的2條序列分別為HRRGHNLPWKLKQKNTKEVVKRKVYLC（可信度為0.85）和DLTGIKKHFFRKHGEKKYKCEKCS?KKYAVQSDWK（可信度為0.90）。而AtIDD4/5/6在靠近N端的一個核定位為KKKR或者KRKR，但該核定位信號在CoIDD4中并未完全吻合（圖6）。

2.4??CoIDD4系統發育分析

CoIDD4基因及其同源性較高的序列的系統發育分析結果顯示（圖7），用于構建系統發育樹的物種氨基酸序列共分為兩大進化支，CoIDD4與山茶（Camellia?sinensis）IDD5以100的自展支持率具為第一進化支內的一個小分支內，證實CoIDD4與CsIDD5具有高度的同源性。CoIDD4與毛果楊（Populus?trichocarpa）、可可樹（Theobroma?cacao）、麻風樹（Jatropha?curcas）、橡膠樹（Hevea?brasiliensis）、木薯（Manihot?esculenta）和荷花（Nelumbo?nucifera）的IDD5基因共聚為第一進化支內，具有一定的親緣關系。另外，芒果（Mangifera?indica）、開心果（Pistacia?vera）、蓖麻（Ricinus?communis）和榴蓮（Durio?zibethinus）的IDD5基因與花生（Arachis?hypogaea）的IDD4基因共同聚為第二進化支，與CoIDD4親緣關系較遠。

2.5??CoIDD4基因啟動子順式作用元件分析

對CoIDD4起始密碼子上游2000?bp的啟動子區域序列進行順式作用元件分析，結果發現，CoIDD4啟動子區包括13種類型的順式作用元件，其中CAAT-box和TATA-box兩類核心順式作用元件所占比例最大，其余順式作用元件按功能可分為植物激素響應元件、光響應元件和防御響應元件幾大類。其中光響應元件所占比例最大，如G-box、GT1-motif、TCCC-motif、GTGGC-motif和3-AF1?binding?site等。另外植物激素響應元件也占有較大的比例，如參與脫落酸（ABA）響應的ABRE元件，參與赤霉素（GA）響應的TATC-box元件，參與水楊酸（SA）響應的TCA-element元件和參與生長素（IAA）響應的TGA-element元件（圖8）。上述研究結果表明，CoIDD4存在調節光信號通路和植物激素信號通路的潛能，推測CoIDD4基因發揮著和AtIDD4相似的生物學功能，即通過調控植物內源激素信號轉導通路進而調控油茶的基礎免疫反應。

2.6??CoIDD4基因克隆及表達分析

通過RT-PCR分別從油茶的葉片組織中擴增到CoIDD4基因ORF框的全長編碼序列，經TA克隆測序后各獲得一條1620?bp的特異性片段（圖9）。將該序列在油茶基因組內進行BLAST分析，結果顯示，該基因為油茶CON1個體12號染色體的一段基因（CM039316.1）。在全長轉錄組中比對到一條mRNA鏈（47?367?005～47?370?434?bp）（genemark-HiC_scaffold_12-processed-gene-473.55-?mRNA-1），包括2個外顯子（exon），其中exon1為47?370?076～473?704?34?bp，exon2為47?367?005～?47?368?265?bp；存在2個蛋白編碼區（CDS）；其中CDS1包括47?370?076～47?370?434?bp，CDS2包括47?367?005～47?368?265?bp。

采用RT-qPCR分析CoIDD4基因的組織表達情況，結果表明，在內參基因表達量較一致的情況下，CoIDD4基因在油茶的各個組織中均有表達，且在葉片及花組織中表達量較高，而在根、莖及果組織中表達量較微弱（圖10）。推測CoIDD4基因在油茶葉片和花器官中發揮重要的作用。

3??討論

本研究通過擬南芥IDD基因家族保守結構域，在油茶全基因組范圍內鑒定了29個油茶IDD基因家族成員，同時通過RT-PCR克隆了與AtIDD4/5/6親緣關系較近的CoIDD4基因，分析其理化性質、結構和表達模式，以期為油茶的良種選育及抗性研究提供理論基礎。

作為植物中C2H2家族的一個亞家族成員，IDD基因家族已經在多個物種中被鑒定，且啟動子區富含與植物激素響應與逆境和抗性響應相關的順式作用元件，在調控植物生長發育和基礎免疫反應中具有重要的作用[6，?9，?15-17]。在油茶中還尚未見IDD基因家族的報道，基于油茶全基因組數據和前人對IDD基因家族的研究結果，本研究在油茶中鑒定了29個IDD家族成員，相對于模式植物擬南芥中16個IDD家族成員，油茶IDD基因的數量出現了增加，這可能與油茶長期人工栽培進行品種雜交和長期適應外界環境有關。對CoIDD家族成員的鑒定主要依據其高度保守的基因結構域，通常認為AtIDD家族所包含保守的ID-domain區域，含有一組４個串聯的鋅指結構（ZF1-4）[14]，在對擬南芥和油茶IDD家族成員保守結構域分析時發現，motif1-4所指代的ZF1-4在AtIDD和CoIDD均保守存在，這4個motif是參與DNA-蛋白質或蛋白質-蛋白質互作所必需的模塊，能準確地識別靶標并進行轉錄調控。其他特殊的motif在不同的亞組中特異性存在或缺失是導致基因功能出現分化的原因，這些特殊的基序可能在轉錄因子調控下游靶標基因的過程中發揮著重要的作用。

根據油茶和擬南芥IDD家族共建的系統發育樹，油茶的29個IDD基因家族成員大致分為5個亞組，除前2個亞組中不包含擬南芥IDD家族基因，其他每個亞族均含有擬南芥和油茶的IDD基因，揭示了大多數CoIDD基因與擬南芥AtIDD基因存在一定的進化保守性。通常而言，處于同一進化支的基因或蛋白，若相互存在較高的相似性序列，則可推測它們具有相似的生物學功能，因此，通過擬南芥和油茶IDD蛋白序列相似性預測和探討油茶IDD蛋白的功能是基因功能研究的重要切入點。已有研究證明擬南芥AtIDD4/5/6可能與根系的發育和葉片極性有關，并參與DELLA相互作用從而調控GA信號轉導通路[9]，另一方面，V?LZ等[10]學者證實擬南芥idd4缺失突變對丁香假單孢菌（Pseudomonas?syringae）抗性提高，轉錄組及染色質免疫共沉淀（chromatin?immunoprecipitation?assay，ChIP）提示IDD4作為SA的負調控因子，參與植物激素信號網絡轉導途徑，作為基礎免疫應答和病原相關分子特征激活植物的免疫反應。本研究克隆并鑒定到１個與AtIDD4/5/6親緣關系較近的的CoIDD4基因，該基因與AtIDD4/5/6構成一小進化亞支，可能與AtIDD4/5/6具有相似的生物學功能。通過qRT-PCR發現CoIDD4基因主要在油茶的葉片組織和花器官中表達，這與AtIDD4/5/6的表達模式存在一定的相似性[7]，推測CoIDD4與AtIDD4功能相似，通過介導內源植物激素信號轉導通路參與油茶的基礎免疫進程。

順式作用元件是參與植物轉錄調控的重要分子開關，處于通路的上游轉錄因子通過靶向作用于下游基因啟動子區的順式作用元件，激活下游基因的表達，從而發揮下游基因的作用。本研究預測了CoIDD4基因起始密碼子上游2?kb的啟動子區域的順式作用元件，一方面與光響應相關的作用元件反復出現多次，顯示了CoIDD4在光響應過程中具有重要的作用；另一方面在該區域中還有一定數量的植物激素響應元件，包括響應GA、IAA、ABA和SA的作用元件，其中SA信號通路常被認為是植物免疫反應調節中重要的信號通路，植物受病原體攻擊后，SA的合成加速，并在植物體內迅速積累，激活下游基因的表達進而引發植物的SAR反應[17]，CoIDD4啟動子區域中包括了參與SA響應的作用元件，表明CoIDD4可能參與SA信號轉導通路，但CoIDD4是否參與SA積累或通過SA信號通路參與油茶免疫調控還有待進一步驗證。

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