苹果WRKY基因家族生物信息学及表达分析

• 作者: 乔壮 冀志蕊 周宗山 张俊祥 徐成楠 董庆龙 谷彦冰 迟福梅
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 苹果 WRKY 转录因子 生物信息学 基因家族
• 年，卷（期）: 2015,（16）
• 所属期刊栏目: 园艺
• 页码范围: 3221-3238
• 页数: 18页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2015.16.012

摘要

【目的】鉴定苹果（Malus domestica Borkh.）基因组上132个WRKY基因，为研究苹果WRKY转录因子在非生物和生物胁迫以及生长和发育过程中的调控作用奠定相关理论基础，也为进一步分析苹果WRKY基因提供信息。【方法】利用HMMER 3.0软件，通过WRKY保守域全蛋白序列PF03106用于鉴定苹果WRKY基因。采用WebLogo 3、DNAMAN 5.0、MapInspect、MEME和MEGA5.1等软件对其蛋白序列进行生物信息学分析。采用RT-PCR技术检测苹果WRKY基因的组织表达情况。【结果】鉴定得到132个苹果WRKY基因。分组鉴定和进化树分析结果显示，苹果WRKY 蛋白分为 I、II 和 III 类型，I 组共有24个成员可进一步分为 I-C 和 I-N 亚组，其锌指结构是 C2H2类型（CX4CX22-23HXH）。II组含有1个WRKY区域共有79个成员，可进一步分为II-a、II-b、II-c、II-d和II-e亚组，分别有8、12、31、14和14个成员，其锌指结构为C2H2类型（CX4-5CX23HXH）。III组共有29个成员，其锌指结构为C2HC类型（CX7CX23-24HXC）；WRKY结构域分析显示，其高度保守，绝大多数都含有WRKYGQK七肽和锌指结构；染色体定位分析显示，苹果WRKY分布于苹果17条染色体中，呈不均匀分布。染色体1和9上分布最多，为13个；其次是染色体12，分布12个；染色体2、5和14分布最少，为4个；基因结构分析表明，MdWRKY基因家族多数由2—5个外显子组成，基因结构进化高度保守；保守元件分析表明，MdWRKY基因家族包含10个保守元件：元件1—6为WRKY盒；元件7—10为未知盒。MdWRKY基因家族都包含有WRKY盒，I组中含有2个WRKY盒，II-a和II-b亚组中含有未知元件8，III组中含有未知元件7和9。半定量结果显示，12个MdWRKY均在根、茎、叶、花和果中表达，且呈现出多种相对表达模式。【结论】苹果WRKY基因家族结构高度保守，可能参与调控苹果生长和发育等过程。