藜麦WRKY基因的进化与多胁迫条件下的转录应答

• 作者: 侯丽媛 贾举庆 姜晓东 王育川 赵菁 陈禺怀 黄胜雄 吴慎杰 董艳辉
• 来源期刊: 草业学报
• 关键词: 藜麦 WRKY 进化 胁迫 转录应答
• 年，卷（期）: 2022,（9）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 168-182
• 页数: 14页
• 语种: 中文
• DOI: 10. 11686/cyxb2021347

摘要

WRKY转录因子参与调控植物生长发育和多种胁迫应答，是一类非常重要的植物转录因子。为解析藜麦WRKY基因的进化特征及挖掘响应胁迫的WRKY基因，本研究利用系统的生物信息学方法在全基因组水平对WRKY基因进行了鉴定，并对其染色体定位、分组、系统进化、共线性分析以及多胁迫条件下的表达模式进行了分析。藜麦基因组中鉴定得到90个WRKY基因；划分为3组：Ⅰ组（18个）、Ⅱ组（46个）和Ⅲ组（12个），其中Ⅱ组成员进一步被划分为5个亚组：Ⅱ-a（9个），Ⅱ-b（4个），Ⅱ-c（13个），Ⅱ-d（10个）和Ⅱ-e（10个）。另外，14个WRKY成员因为WRKYGQK短肽的缺失，以及锌指结构变异较大而未划分到任何分组。本研究分组与藜麦WRKY基因进化树中家族成员的聚类结果完全一致，进一步支持了成员分组的可靠性。此外，不同分组的WRKY成员的蛋白序列呈现出小组特异的氨基酸保守域组成。藜麦和祖先二倍体苍白茎藜、瑞典藜的同源基因组模块分析表明，藜麦WRKY基因数目的增加主要来自全基因组倍增。在干旱、高温、盐、低磷胁迫和花生褪绿扇形斑病毒（GCFSV）侵染下，大量WRKY基因的表达水平被显著性诱导或抑制，说明这些WRKY基因很可能参与了调控藜麦的逆境应答反应。研究结果可为藜麦的抗逆研究提供优良的候选WRKY基因，为藜麦的抗逆研究提供参考依据。