牛樟逆境胁迫相关WRKY转录因子的鉴定及表达分析

摘要

WRKY转录因子是植物逆境研究中最广泛的家族之一，在植物响应生物胁迫和非生物胁迫中具有重要作用。本研究利用本地BLAST对牛樟基因组进行比对分析得到58个牛樟WRKY基因序列，并对牛樟WRKY转录因子进行理化性质、保守基序、系统进化及表达谱分析。保守结构域和基序预测发现，牛樟转录因子家族蛋白主要分为三大类，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类，多数蛋白较保守，其中Ⅰ、Ⅱ类中有两个蛋白（CkWRKY25,CkWRKY1）存在Q残基的变异；CkWRKY基因表达谱数据分析发现，有22个基因在受干旱、低温胁迫时上调表达，占牛樟WRKY家族的37.9%，其中18个基因受干旱胁迫呈高表达水平，占上调基因的81.8%,4个基因在4℃低温胁迫下表达量显著升高，占比18.2%。将牛樟中22个表达差异显著的基因与14个具有抗旱、抗寒WRKY基因共同建树，结果显示36个WRKYs蛋白聚为两大类，参与干旱及低温胁迫的蛋白主要集中在第一大类中，其中CkWRKY26、CkWRKY38、CkWRKY39、CkWRKY45、CkWRKY55分别和参与干旱胁迫的蛋白聚为一支，且C端锌指结构均为C2H2;CkWRKY20、CkWRKY54和参与低温胁迫中陆地棉的GhWRKY62、毛果杨的PtWRKY34、西洋参的PqWRKY7、旱地棉的GaWRKY28、陆地棉的GhWRKY73以及小麦的TaWRKY19和TaWRKY10聚为一支。本研究基于牛樟高通量转录组数据，探究牛樟WRKY转录因子家族生物学特性，为深入研究牛樟WRKY基因非生物胁迫调控提供科学依据。