[目的]在全基因组水平鉴定番木瓜(Carica papayya L.)WRKY(CpWRKY)转录因子家族基因,并对其在短孢炭疽菌侵染下的表达量进行分析,为CpWRKYs家族的功能研究和利用奠定基础.[方法]采用生物信息学方法,鉴定和筛选CpWRKYs转录因子家族基因成员,并对其进行系统进化分析、基因结构分析、蛋白保守基序预测和启动子顺式作用元件分析;同时以番木瓜炭疽病耐性品种和敏感性品种为材料,利用短孢炭疽菌侵染采后果实,于0,24,48 h取样,对其转录组学数据进行分析,筛选2个品种中差异表达的CpWRKY基因,并利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)试验对筛选结果进行验证.[结果]经系统分析从番木瓜中共鉴定出48个CpWRKYs成员,分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ 3类;其中第Ⅱ类成员最多,可分为Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱd和Ⅱe5个亚类.CpWRKYs家族成员的氨基酸残基数目为97～747个,等电点为4.83～9.71,为亲水性蛋白,大部分CpWRKYs的结构域高度保守,但有个别蛋白保守域缺失.在CpWRKYs家族中共预测到10个保守基序,其中包括含有WRKY七肽结构域的基序1、含锌指结构的基序2和同时含有七肽序列和锌指结构的基序3,其中基序3为大多数Ⅰ类CpWRKY转录因子N端WRKY结构域所特有.CpWRKYs含有1～6个外显子,同一家族或亚家族成员在基因结构上表现出一定的相似性,同时在CpWRKYs启动子中检测到大量与生物胁迫和非生物胁迫相关的元件.对短孢炭疽菌侵染番木瓜的转录组数据进行分析,在番木瓜耐性品种中筛选出了特异表达的CpWRKY22、CpWRKY11、CpWRKY2、CpWRKY33和CpWRKY25,RT-qPCR检测结果显示,这些基因在耐性品种中特异上调表达,在敏感性品种中的表达量无明显变化.[结论]番木瓜WRKY家族共包括48个成员,该家族基因结构和蛋白基序具有组间差异性和组内保守性.CpWRKYs家族成员强烈响应炭疽菌侵染,其中CpWRKY22、CpWRKY11、CpWRKY2、CpWRKY33和CpWRKY25是有潜力的抗炭疽病候选基因.

番木瓜;WRKY家族;炭疽病;短孢炭疽菌;候选基因

杨敏;周陈平;杨护;邝瑞彬;黄炳雄;魏岳荣

广东省农业科学院果树研究所,农业农村部南亚热带果树生物学与遗传资源利用重点实验室,广东省热带亚热带果树研究重点实验室,广东广州510640

西北农林科技大学学报（自然科学版）

[1]杨敏;周陈平;杨护;邝瑞彬;黄炳雄;魏岳荣-.番木瓜WRKY转录因子家族基因鉴定及其响应短孢炭疽菌侵染的表达分析)[J].西北农林科技大学学报（自然科学版）,2022(05):127-138,154

短孢炭疽菌,papayya,CpWRKY,CpWRKYs,CpWRKY22,CpWRKY11,CpWRKY2,CpWRKY33,CpWRKY25

番木瓜,家族基因,基因鉴定,侵染,表达分析,全基因组,Carica,功能研究,研究和利用,生物信息学方法,系统进化分析,基因结构,保守基序,启动子,顺式作用元件,炭疽病,耐性,采后,转录组学,组学数据,差异表达,qPCR,e5,亚类,氨基酸残基,基数,等电点,亲水性,结构域,肽结构,含锌,锌指,肽序列,外显子,亚家族,非生物胁迫,转录组数据,特异表达,组间差异性,保守性,候选基因

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