南京林业大学学报(自然科学版)

作者：王剑超,邱文敏,金康鸣,陆铸畴,韩小娇,卓仁英,刘晓光,何正权

单位：1.三峡区域植物遗传与种质创新重点实验室(三峡大学),三峡大学生物与制药学院,湖北 宜昌 443002,2.中国林业科学研究院亚热带林业研究所,浙江省林木育种技术研究重点实验室,浙江 杭州 311400,3.唐山市农业科学研究院,河北 唐山 063001

关键词：伴矿景天,WRKY转录因子,镉胁迫,基因表达,拟南芥转基因

基金：国家重点研发计划子课题(2016YFD080080104)

【目的】WRKY 转录因子在植物响应非生物胁迫过程中发挥着重要的调控作用,目前超积累植物伴矿景天(Sedum plumbizincicola) WRKY转录因子的研究较少。进行SpWRKY基因家族的全基因组鉴定及其在镉胁迫下的表达模式分析可为后续SpWRKYs 基因克隆和耐镉功能分析提供参考。【方法】对伴矿景天WRKY基因家族进行全基因组鉴定和生物信息学分析,利用转录组数据和qRT-PCR 技术检测WRKY基因在镉胁迫下的表达模式并进行转基因拟南芥耐镉性的分析。【结果】伴矿景天基因组中共鉴定出77个SpWRKYs,非均匀地分布在各条染色体上;系统进化树分析发现,伴矿景天WRKY成员被分成3大类群(Ⅰ—Ⅲ),第Ⅱ类群又被分成5个亚群(Ⅱa—e);共线性分析发现,伴矿景天WRKY基因家族和拟南芥(Arabidopsis thaliana) 之间存在7个共线基因对,和玉吊钟(Kalanchoe fedtschenkoi)之间存在53个共线基因对;SpWRKYs基因之间存在 19 个片段复制基因对;启动子序列分析发现,SpWRKYs 启动子有多种与激素和逆境响应等相关的顺式调控元件;镉胁迫表达分析发现,7 个SpWRKYs 受镉胁迫显著上调表达,整体表达趋势呈现先增后减的状态;在拟南芥中过表达SpWRKY69发现,SpWRKY69可以增强Cd离子向地上部的转运速率,对植株镉耐性起到负调控作用。【结论】伴矿景天WRKY基因家族与其他物种的WRKY家族结构相似,片段复制是其主要进化动力之一。镉胁迫条件下部分成员相对表达量显著变化,而SpWRKY69能增加Cd离子向地上部的转运速率,故其他WRKY成员可能也参与调控植株镉耐性。

来源：2023年第2期

《南京林业大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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