广藿香(Pogostemon cablin)PatWRKY40和PatWRKY53的基因克隆与表达分析

摘要

WRKY转录因子在转录调控、次生代谢调控和生长发育中起关键作用。为了了解WRKY转录因子在广藿香中的调控模式,本研究从广藿香转录组数据中,筛选获得WRKY家族中的PatWRKY40和PatWRKY53基因,利用PCR技术克隆得到基因的全长编码区。对PatWRKY40和PatWRKY53基因进行生物信息学分析。结果表明:PatWRKY40和PatWRKY53基因全长分别为1074 bp和1150 bp,编码213个和340个氨基残基,蛋白分子量为33.31 kD和37.79 kD,都属于亲水蛋白,预测其均定位于细胞核。此外,PatWRKY40和PatWRKY53分别属于Ⅱ类和Ⅲ类WRKY转录因子,并具有不同的蛋白结构,系统发育树分析这2个基因在不同分枝上。利用RT-PCR对PatWRKY40和PatWRKY53的表达模式进行分析,发现PatWRKY40具有组织表达差异(叶>花>茎),PatWRKY40和PatWRKY53在MeJA诱导6 h后表达量被显著上调了1.6倍和3.2倍。表明PatWRKY40和PatWRKY53明显受到JA诱导,可能介导JA信号通路参与广藿香的发育及代谢调控。本研究首次克隆广藿香的WRKY类转录因子并解析其表达模式,为后续PatWRKY40和PatWRKY53的功能鉴定及对其调控网络研究提供理论参考。