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.

藜麦;WRKY;进化;胁迫;转录应答

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

山西农业大学生命科学学院,山西 太原 030031;山西农业大学农学院,山西 晋中 030801;华中师范大学数学与统计学院,湖北 武汉430079;合肥工业大学食品与生物工程学院,安徽 合肥 230009

草业学报

[1]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-.藜麦WRKY基因的进化与多胁迫条件下的转录应答)[J].草业学报,2022(09):168-182

转录应答,GCFSV

藜麦,胁迫条件,植物生长发育,胁迫应答,进化特征,研究利用,生物信息学方法,全基因组,染色体定位,系统进化,共线性分析,表达模式,组成员,WRKYGQK,短肽,锌指,结构变异,分到,到任,基因进化树,完全一致,祖先,二倍体,苍白,瑞典,同源基因,倍增,低磷胁迫,花生,扇形,斑病,侵染,性诱,逆境应答,应答反应,抗逆

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