摘要钩吻(Gelsemium elegans)为马钱科钩吻属藤本植物,具有药用和禽畜饲用功效,但其在生长过程中易受低温危害的影响,因此挖掘低温响应基因对钩吻抗寒育种具有重要意义.乙烯响应因子(ethylene responsive factor,ERF)属于AP2/ERF转录因子超家族成员,在植物逆境胁迫应答反应中发挥关键作用.本研究基于钩吻转录组数据库挖掘到的响应低温胁迫的GeERF的unigene序列,利用逆转录聚合酶链式反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)技术从钩吻叶片克隆获得GeERF4B-1 转录因子的cDNA全长序列.生物信息学分析表明,GeERF4B-1 基因开放阅读框长度为 759 bp,编码 252 个氨基酸,蛋白相对分子量为 27 kDa,预测为不稳定的碱性亲水性蛋白.系统进化树分析结果显示,GeERF4B-1 属于 ERF 家族的 B-4 亚族成员.亚细胞定位实验结果表明,GeERF4B-1 定位在细胞核.实时荧光定量PCR(real time quantitative PCR,RT-qPCR)分析表明,GeERF4B-1基因在钩吻根、茎、叶中均有表达,在根中的表达量最高.经4℃低温、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)和脱落酸(abscisic acid,ABA)处理后,相比于对照,GeERF4B-1 基因均被诱导上调表达,分别在 24 h或 48 h达到峰值,表明该基因积极响应低温、MeJA和ABA胁迫;而氯化钠(sodium chloride,NaCl)和干旱处理后,GeERF4B-1 基因均被诱导下调表达.此外,构建GeERF4B-1 基因的原核表达载体,诱导获得大小约 52 kDa的融合蛋白.平板胁迫验证结果显示,与对照相比,转入 GeERF4B-1 的原核表达菌株能增强对低温的耐受性,但对盐胁迫和甘露醇胁迫较敏感.本研究为钩吻的抗逆性育种提供了潜在的基因资源和理论参考.