油茶WRKY基因家族鉴定及逆境胁迫表达分析

摘要：

[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.

关键词：油茶、WRKY基因家族、表达分析、逆境胁迫

所属期刊栏目：43

分类号：S722.5(造林学、林木育种及造林技术)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;江西省林业科技创新专项

在线出版日期：2023-05-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：155-166,174