植物登陆过程中exocyst复合体的演化

作者：刘文龙; 胡钢; 周光磊; 李炳君; 吴冬杰; 刘松奇; 鲍依群; 谭小云^*

来源：南京农业大学学报, 2023, 46(03): 489-498.

• 植物登陆
• exocyst复合体
• 分子进化
• 囊泡运输

[目的]本文旨在研究植物登陆过程中，植物细胞中囊泡拴系因子复合体exocyst的亚基复制、变异和分化的过程和规律，探索其在植物适应陆地环境中的意义。[方法]以7种代表性的藻类和9种代表性的陆生植物的exocyst复合体亚基序列为基础，采用序列比对、进化分析、保守基序鉴定以及高级结构预测的方法，研究植物登陆过程中，exocyst复合物的不同亚基基因复制、变异及结构演化规律，并以拟南芥为陆生植物代表验证其特有的GroupⅢExo70亚基(Exo70G)的亚细胞定位及其基因在干旱和盐胁迫下的表达。[结果]exocyst复合体的内部亚基(Sec3、Sec5、Sec6、Sec8、Sec10和Sec15)在藻类和陆生植物中拷贝数低且序列高度相似，没有显著变化。2个表面亚基(Exo84和Exo70)在登陆过程中，通过复制和变异导致多样化，特别是Exo70亚基中分化产生陆生植物特有的GroupⅢ类群亚基，其定位在反式高尔基体网络上，在干旱胁迫和盐胁迫下高表达。[结论]登陆过程中，植物exocyst内部亚基的数量及结构并没有显著改变，但是exocyst表面亚基的数量及结构发生显著改变，特别是Exo70亚基分化出陆生植物特有的GroupⅢ(Exo70G)亚家族，对植物适应陆地干旱高盐的环境具有积极意义，是植物适应陆地环境的一种进化策略。

• 单位
  生命科学学院; 南京农业大学