油茶WRKY基因家族鉴定及逆境胁迫表达分析

编号zgly0001747254

文献题名油茶WRKY基因家族鉴定及逆境胁迫表达分析

责任者 苏文娟 曹瑞兰 周增亮 赵娜红 张运煜 胡冬南 刘娟

著者单位 江西农业大学林学院 江西农业大学江西省森林培育重点实验室

年卷期2023,43(3)

年份2023

母体文献中南林业科技大学学报

分类号 S722.5

主题词 油茶 WRKY基因家族 表达分析 逆境胁迫

页码155-166

文摘内容  【目的】WRKY转录因子在植物应对生物和非生物胁迫中起重要调控作用。油茶是我国南方丘陵地区重要的经济树种,常受各种逆境胁迫影响。深入挖掘油茶WRKY基因家族成员并探讨其应对逆境胁迫的表达调控模式具有重要意义。【方法】以油茶全基因组数据为参考,利用生物信息学方法,鉴定分析了CoWRKYs基因家族成员,并基于油茶逆境胁迫的相关转录组数据,明确CoWRKYs在低磷、干旱和低温等非生物胁迫下的表达模式,最后基于qRT-PCR方法解析CoWRKYs在不同逆境胁迫下的瞬时表达特征。【结果】CoWRKYs基因家族包含89个成员(CoWRKY1~CoWRKY89)。根据系统发育特征可将其分为3大类,I类、II类和III类的数量分别为20、55和14。保守基序分析表明,进化关系密切的CoWRKYs蛋白具有相同或相似的基序组成。CoWRKYs在低磷、干旱、低温等非生物胁迫下表达谱分析的结果显示,65个CoWRKYs呈现显著表达差异,其中17个CoWRKYs同时受三种非生物胁迫的调控,且大部分基因在逆境胁迫下表现为上调表达,推测这些CoWRKYs在油茶的非生物逆境胁迫中可能起正调控作用。qRT-PCR结果表明,5个基因(CoWRKY11、CoWRKY14、CoWRKY20、CoWRKY29和CoWRKY56)在低磷、干旱和高盐胁迫下均被诱导表达,但不同基因在各逆境胁迫下的表达模式存在差异。其中,CoWRKY14在低磷胁迫24 h表达量是对照组的44倍(P 《0.05)。推测该基因以正向调控促进磷吸收与转运,提升油茶耐低磷能力。CoWRKY20、CoWRKY29和CoWRKY56在干旱胁迫12 h的表达量分别是对照的24.2、32.3和34.8倍(P 《0.05),呈现高表达模式,推测其在油茶干旱胁迫响应中具有重要作用。【结论】大部分CoWRKYs基因参与油茶抗逆胁迫响应,且表现为正向调控。其中CoWRKY11、CoWRKY14、CoWRKY20、CoWRKY29和CoWRKY56在低磷、干旱和盐胁迫下可以被快速诱导激活,参与油茶逆境胁迫响应。本研究为油茶WRKY转录因子的进一步功能分析奠定了理论基础,为油茶抗逆品质的遗传改良提供参考依据。