文献汇报（9）

F‐group bZIPs in barley—a role in Zn deficiency

1. 引言

• Zn 是所有生命形式的必需矿质元素。
• 谷类作物可食用部分缺少这些微量元素，从而导致了全球三分之一到一半的人口微量元素营养不良。
• 基因工程，具有潜在的前景，能够增加作物的产量，并且增加耐受能力。

目前，拟南芥有两个bZIP被报道及详细研究，人们大致了解拟南芥在缺少Zn的条件下的响应。缺Zn的时候，Zn与转录因子domain结合，形成复合体，进一步结合到Zn转运蛋白的启动子元件上，从而调控ZIPS的表达，最终来维持体内的Zn平衡。

但是在作物中，这样的机制仍然没有很好的阐明，本文就是发现了大麦中两个调控ZIPS的转录因子。

2. 结果

2.1 Identifying and cloning F‐group bZIPs from barley

首先作者从大麦中鉴定并克隆到了7个bZIP家族基因，构建系统进化树，找到其同源基因。

2.2 Additional unique Arabidopsis bzip19 bzip23 double mutants are adversely affected by Zn deficiency

接着作者因为要用到拟南芥的材料，所以重新验证这些材料的表型，结果与之前的一直。表明拟南芥双突变体材料受到缺Zn的影响。

2.3 Other micronutrient deficiencies (Mn, Fe, and Cu) do not impact the response of the bzip doublemutants compared to wild type

特异性响应实验表明，双突变体材料和单突变体材料只对Zn响应，而不对Mn, Fe, Cu产生响应。

2.4 Barley HvbZIP56 and HvbZIP62 partially restore the Zn‐deficiency phenotype of Arabidopsis bzip19 bzip23 double mutants

作者接着想在拟南芥中来验证大麦基因的功能，构建了回复植株，发现在缺Zn条件下，回复株系能够表现出和野生型一样的表现。说明这些基因在进化过程中的保守性，可能在大麦中也是一样的功能。

2.5 HvbZIP56 induces expression of ZIP transporters when expressed in Arabidopsis bzip19 bzip23

作者进一步要验证转录因子的功能，看大麦的bZIP56是否具有与拟南芥bZIP具有相似的转录调控功能，通过在转基因材料中，分析拟南芥中受bZIP调控的下游基因的表达情况，结果显示，大部分基因的表达情况和拟南芥本身的一致，只有几个比较特殊，不同的模式。

2.6 Regulation of bZIPs in barley

作者为了验证在大麦缺Zn的条件下，bZIP是否受到调控，于是又通过定量分析，发现确实受到调控。进一步证明了bZIP的功能。

2.7 Investigating the presence of ZDRE motifs in promoters of barley ZIPs and bZIPs

之后，作者有分析了这些bZIP的启动子元件，结果发现有ZDRE元件。

2.8 Subcellular localization of HvbZIP56

最后作者进行了大麦bZIP56的亚细胞定位确定，发现其定位在细胞核。说明，确实是转录因子。

3. 讨论

• 作者提出，bZIPs分化大概在单子叶和双子叶分开之前，因为两者的功能具有相似性，可能具有共同的起源。
• 但是基因的拷贝和进一步分化，是在单子叶和双子叶分开以后，因为也是具有各自的特异性存在。
• 最具有价值的一点在于，部分的大麦bZIPs成员能够适应缺Zn环境，因此可以通过基因工程手段，提高作物微量元素的含量，并且不会减少产量，具有很大的应用前景。