文献类型： 中文期刊

作者： 向小华 ¹ ; 吴新儒 ¹ ; 晁江涛 ¹ ; 杨明磊 ¹ ; 杨帆 ² ; 陈果 ¹ ; 刘贯山 ¹ ; 王元英 ¹ ;

作者机构： 1.中国农业科学院烟草研究所

2.云南省烟草公司大理州公司

关键词： 普通烟草;WRKY基因家族;转录因子;生物信息学;基因表达

期刊名称： 遗传

ISSN： 0253-9772

年卷期： 2016 年 38 卷 09 期

页码： 840-862

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： WRKY基因家族编码产物是一类含有WRKY保守结构域的转录因子(Transcription factors,TFs),在植物的生长发育、胁迫应答等过程中起着重要的作用。目前,已在多种植物中鉴定了WRKY基因家族,但在普通烟草(Nicotiana tabacum L.)中WRKY家族的系统鉴定与分析还未见报道。本研究利用WRKY保守域全蛋白序列PF03106检索普通烟草蛋白序列,获得WRKY家族候选序列共164个。利用多种生物信息学软件对该家族成员进行了系统进化树、保守结构域、亚细胞定位预测、染色体定位和组织表达等分析。分组鉴定和进化树分析结果显示,可将164个候选Nt WRKY蛋白分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ3个亚家族。其中,Ⅱ亚家族又可细分为Ⅱ-a、Ⅱ-b、Ⅱ-c、Ⅱ-d和Ⅱ-e共5个亚组。WRKY结构域分析结果显示,多数基因由2~5个外显子组成,各成员间的核心结构域高度保守,含有WRKY盒和锌指结构。亚细胞定位预测结果显示,大部分Nt WRKY成员都定位在细胞核中,参与核基因的转录调控;而第Ⅲ亚家族的大部分成员(74%)定位于细胞质基质中,可能参与细胞质基因的转录调控。染色体定位结果显示,共有154个Nt WRKY基因能够定位于24条染色体中,且呈不均匀分布,6号染色体上分布最多,含16个候选基因,10号染色体上分布最少,只有1个候选基因。组织表达分析结果显示,大部分Nt WRKY基因在烟草根、茎、叶中都有表达,但不同基因间的表达模式存在差异,这暗示了烟草Nt WRKY家族的不同成员在功能上可能具有多样性。研究还发现基因Nt WRKY26、Nt WRKY30、Nt WRKY32的表达模式受黑胫病原菌(Phytophthora parasitica var.nicotianae)诱导,可能与烟草?黑胫病菌互作机制相关。本研究不仅为研究普通烟草WRKY转录因子在调控生长发育过程中的作用奠定了相关理论基础,也为进一步分析普通烟草WRKY基因提供了有价值的信息。