盐生草HgWRKY19和HgWRKY23基因的克隆及表达分析

作     者：徐晓芸 陈倩 汪军成 姚立蓉 司二静 杨轲 马小乐 李葆春 尚勋武 王化俊 孟亚雄 XU Xiaoyun;CHEN Qian;WANG Juncheng;YAO Lirong;SI Erjing;YANG Ke;MA Xiaole;LI Baochun;SHANG Xunwu;WANG Huajun;MENG Yaxiong

作者机构：省部共建干旱生境作物学国家重点实验室甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室甘肃兰州730070 甘肃农业大学农学院甘肃兰州730070 甘肃农业大学生命科学技术学院甘肃兰州730070 

出 版 物：《甘肃农业大学学报》 (Journal of Gansu Agricultural University)

年 卷 期：2024年第59卷第3期

页      面：97-107页

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：甘肃省教育厅:产业支撑计划项目(2021CYZC-12) 国家自然科学基金项目(31960072,32001514) 财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系项目(CARS-05-04B-2) 甘肃省自然基金项目(20JR10RA507) 甘肃农业大学伏羲青年英才计划项目(Ganfx-03Y06) 甘肃农业大学国家级大学生创新创业训练计划重点支持领域项目(202110733001) 

主　　题：盐生草 盐胁迫 基因克隆 亚细胞定位 表达分析 

摘      要：【目的】WRKY转录因子在响应植物逆境胁迫过程中发挥重要的生物学功能。克隆盐生草(Halogeton glomeratus)HgWRKY19和HgWRKY23转录因子,分析其亚细胞定位及表达模式,为进一步探究其在盐胁迫响应中的分子机制奠定基础。【方法】基于盐生草全长转录组数据,采用RT-PCR法克隆得到HgWRKY19和HgWRKY23全长序列,通过烟草瞬时转化试验明确其亚细胞定位,并使用qRT-PCR方法分析其在不同盐胁迫时间下(0、6、24和48 h)盐生草叶片和根系中的相对表达量。【结果】成功克隆得到HgWRKY19和HgWRKY23基因,分别编码389和378个氨基酸;其编码蛋白均包含1个典型的WRKYGQK保守结构域和C2H2型(CX5C23HXH)的锌指结构,具碱性、不稳定性、亲水性、无信号肽和跨膜结构等特征;有65个磷酸化位点;二级结构预测均以无规则卷曲占比最大。系统进化分析发现HgWRKY19和HgWRKY23与藜麦、菠菜、甜菜头等藜科草本植物的WRKY蛋白同源性最高。亚细胞定位显示二者主要在细胞核和细胞膜中表达。qRT-PCR分析表明HgWRKY19和HgWRKY23主要在根系表达,具组织特异性,且表达量均在盐胁迫24 h达到峰值。【结论】HgWRKY19和HgWRKY23编码蛋白具典型的WRKY家族结构特征,属于Ⅱd亚类WRKY蛋白,进化高度保守,定位于细胞核和细胞膜上。HgWRKY19和HgWRKY23在根系中受盐胁迫诱导表达,且在不同胁迫时间下表达量差异显著(P0.05),推测其在盐胁迫响应中发挥重要作用。