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wrky转录因子在调控叶片衰老中的作用

植物生理学报 2024年第6期60卷 905-918页

作者：叶红王玉昆广东省粤北食药资源保护与利用重点实验室/韶关学院生物与农业学院广东韶关512005

wrky是植物特有的转录因子。由于成员众多,wrky转录因子形成植物中最大的家族之一。wrky转录因子几乎参与了植物所有的生长发育调控过程。衰老是植物叶片生命周期的最后阶段,是叶片必经的生理过程。该过程主要由包括转录因子在内的多种... 详细信息

wrky是植物特有的转录因子。由于成员众多,wrky转录因子形成植物中最大的家族之一。wrky转录因子几乎参与了植物所有的生长发育调控过程。衰老是植物叶片生命周期的最后阶段,是叶片必经的生理过程。该过程主要由包括转录因子在内的多种因子调控。大量研究表明wrky转录因子广泛地参与各种因素引起的叶片衰老调控。本文基于近年来发表的wrky转录因子调控叶片衰老过程的相关研究,综述了wrky转录因子在不同植物叶片衰老过程中所发挥的不同功能及信号转导途径,以期为进一步深入研究wrky介导的叶片衰老调控机制提供理论支撑。

关键词： wrky 转录因子叶片衰老调控机制信号转导

板栗wrky基因家族鉴定及其在干旱胁迫下的表达分析

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华北农学报 2024年第1期39卷 72-82页

作者：赵爽葛朝红石鹤飞闵卓王广鹏李伟明河北省农林科学院棉花研究所河北石家庄050000 沧州职业技术学院河北沧州061000 河北省农林科学院昌黎果树研究所河北昌黎066600

wrky转录因子在植物生长和防御反应的调控中发挥着重要作用。为了探究wrky基因家族在板栗抗旱中的功能,对板栗wrky基因家族成员进行了鉴定,对其编码蛋白的理化性质、系统发育、结构等进行分析,并通过转录组测序和qRT-PCR技术分析其在干... 详细信息

wrky转录因子在植物生长和防御反应的调控中发挥着重要作用。为了探究wrky基因家族在板栗抗旱中的功能,对板栗wrky基因家族成员进行了鉴定,对其编码蛋白的理化性质、系统发育、结构等进行分析,并通过转录组测序和qRT-PCR技术分析其在干旱胁迫下的表达特征。通过生物信息学技术在板栗中共鉴定到65个wrky基因家族成员,将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3组,其中Ⅱ组根据其结构和系统发育关系分为5个亚组。wrky基因的结构和保守基序分析表明,外显子数目为1~7个,同一亚组的外显子数目和基序分布类似。wrky基因保守结构域发生了一定的变异,包括wrky七肽结构域的缺失,锌指结构的缺失,七肽结构域变异为wrkyGKK、wrkyGRK和wrkyGRK等。转录组测序数据表明,有4个wrky基因家族成员在样品中没有表达,干旱胁迫诱导表达的wrky基因家族成员表达量上调的有49个,而表达量下调的wrky家族成员有11个。以上结果表明,板栗wrky基因在对干旱胁迫的响应中发挥了重要作用。

关键词：板栗基因家族 wrky 干旱胁迫

掌叶大黄(RheumpalmatumL.)wrky基因家族鉴定与分析

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生物技术通报 2024年第1期40卷 250-261页

作者：吴圳张明英闫锋李依民高静颜永刚张岗陕西中医药大学药学院陕西省秦岭中草药应用开发工程技术研究中心西安712046 咸阳712083 陕西中医药大学陕西省中医药管理局“秦药”研发重点实验室西安712046

【目的】本研究为开展wrky基因功能验证提供基础,进而为大黄药材品质形成的转录调控机制研究提供科学依据。【方法】基于掌叶大黄(*** L.)的全长转录组数据,通过生物信息学方法鉴定掌叶大黄wrky基因家族成员,分析其蛋白理化性质、结构... 详细信息

【目的】本研究为开展wrky基因功能验证提供基础,进而为大黄药材品质形成的转录调控机制研究提供科学依据。【方法】基于掌叶大黄(*** L.)的全长转录组数据,通过生物信息学方法鉴定掌叶大黄wrky基因家族成员,分析其蛋白理化性质、结构域、系统发育关系、蛋白互作,结合转录组数据进行不同组织和茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)处理的表达谱分析。【结果】掌叶大黄wrky基因家族包含53个成员,编码蛋白氨基酸数量为192-748,均为亲水性蛋白,预测定位均在细胞核。掌叶大黄wrky基因家族与拟南芥wrky基因家族成员进化树可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个亚族,其中Ⅱ亚族wrky占比最高(58.49%)。转录组数据分析显示掌叶大黄wrky基因家族成员在掌叶大黄根、根茎和叶中差异表达,其中7个基因在根和根茎中表达量较高,12个基因响应MeJA处理呈差异表达,其中10个被MeJA显著诱导,4个候选基因Rpwrky5/6/9/33的qPCR分析与其转录组结果基本一致。蛋白互作网络显示Rpwrky2/16/20/22/23与查尔酮合酶(chalconesynthase,CHS)发生相互作用。【结论】获得53个掌叶大黄wrky基因、生物信息、组织及响应MeJA的表达特征,其中5个可能与大黄蒽醌类物质的合成有关。

关键词：掌叶大黄 wrky 转录因子基因表达茉莉酸甲酯

小麦耐盐相关wrky转录因子筛选及表达分析

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分子植物育种 2024年

作者：罗政辉邹景伟张玉杰钮力亚于亮王志王奉芝王伟伟沧州市农林科学院河北省农作物耐盐碱评价与遗传改良重点实验室

wrky转录因子在植物响应逆境胁迫时发挥着重要调节作用。为进一步了解小麦耐盐相关wrky转录因子生物学功能，本研究利用对照和盐胁迫(200 mmol/LNaCl)处理下的‘沧麦6005’(CM6005)转录组测序数据，筛选出20个耐盐相关wrky转录因子，并... 详细信息

wrky转录因子在植物响应逆境胁迫时发挥着重要调节作用。为进一步了解小麦耐盐相关wrky转录因子生物学功能，本研究利用对照和盐胁迫(200 mmol/LNaCl)处理下的‘沧麦6005’(CM6005)转录组测序数据，筛选出20个耐盐相关wrky转录因子，并对其进行生物信息学分析。结果表明，这20个wrky转录因子中3个具有碱性等电点，且均为亲水性蛋白；18个转录因子定位在细胞核，其余定位在细胞质和线粒体；蛋白质二级结构以无规则卷曲和α-螺旋为主；wrky转录因子启动子区域含有多种与激素响应和逆境胁迫诱导相关顺式作用元件，其中Tawrky1含有顺式调控元件结合位点最多，共有47个结合位点；qRT-PCR表明wrky基因存在一定的时空表达差异，在根部表达量最高，其次在叶和茎中表达。盐胁迫处理后6个基因表达量显著上调，5个基因表达量显著下调，与转录组测序结果一致，这些基因可能介导了小麦盐胁迫的响应，为后续的分子标记辅助选择育种奠定重要的理论基础。

关键词：小麦盐胁迫 wrky 转录因子生物信息学分析

刺梨wrky基因家族鉴定及其在不同组织中的表达分析

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分子植物育种 2024年第4期22卷 1075-1085页

作者：田媛郑锦城贵州中医药大学药学院贵阳550025 贵州中医药大学基础医学院贵阳550025 贵州中医药大学药用植物病虫害研究中心贵阳550025

wrky是植物中一类重要的转录因子,参与植物的生长发育和衰老调控以及响应生物和非生物胁迫。本研究基于刺梨不同组织的转录组测序数据,鉴定刺梨wrky家族成员,并分析了家族成员间的进化关系、受选择压力水平、序列保守结构域特点以及在... 详细信息

wrky是植物中一类重要的转录因子,参与植物的生长发育和衰老调控以及响应生物和非生物胁迫。本研究基于刺梨不同组织的转录组测序数据,鉴定刺梨wrky家族成员,并分析了家族成员间的进化关系、受选择压力水平、序列保守结构域特点以及在不同组织中的表达情况。本研究共鉴定58个刺梨wrky转录因子,依据拟南芥的分类方法,可分为Ⅰ(11个)、Ⅱ(36个)、Ⅲ(11个)三个家族,Ⅱ家族包含Ⅱa(3个)、Ⅱb(6个)、Ⅱc(13个)、Ⅱd(7个)和Ⅱe(7个)五个亚组,Rrwrky58游离在三个家族之外。刺梨58个wrky蛋白序列长度介于145~1526 aa,分子量介于16.94~172842.37 kD之间,等电点介于4.61~9.84。其中Rrwrky31、Rrwrky32、Rrwrky47、Rrwrky48和Rrwrky56在wrky结构域中的保守七肽wrkyGQK处发生了变异。选择压力分析表明,Ⅰ组、Ⅱ组中Ⅱa和Ⅲ组受到强烈的正选择作用(dn/ds>1),而Ⅱ组中的Ⅱb、Ⅱc、Ⅱd和Ⅱe均显著受到纯化选择作用(dn/dswrky基因在茎、叶、花、幼果和成熟果实中的表达情况,获得的45个基因在5个组织中均有不同程度的表达(TPM>0.1)。Rrwrky01、Rrwrky04、Rrwrky06、Rrwrky12、Rrwrky14和Rrwrky34六个基因在各器官组织中表达量相对较高(TPM>20),表明这些基因可能参与调控刺梨的茎、叶、花以及果的生长发育过程。在茎中表达丰度高的基因(TPM>50)最多(12个),其次分别是叶(8个),花(7个),幼果(7个)以及成熟的果实(6个)。本研究为进一步研究刺梨wrky基因的功能奠定了基础。

关键词：刺梨(Rosa roxburghii Tratt) wrky 转录因子系统进化表达模式

萱草海水胁迫相关wrky转录因子密码子偏向性分析

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应用技术学报 2024年第2期24卷 245-253页

作者：桑娟王艺程李玺张世杰朱盛杰席志俊张琼张志国秦巧平刘翔上海应用技术大学生态技术与工程学院上海201418 中国林业科学研究院林木遗传育种全国重点实验室北京100091 山西省大同市农业农村委局山西大同037000

在植物进化的过程中,不同物种的基因具有特定的密码子使用偏好性。wrky基因家族在植物抗逆过程中扮演着重要角色。萱草是一种抗逆性极强的优秀园艺植物。为了深入探究萱草wrky基因的密码子使用特征,采用CodonW和EMBOSS在线程序对海水胁... 详细信息

在植物进化的过程中,不同物种的基因具有特定的密码子使用偏好性。wrky基因家族在植物抗逆过程中扮演着重要角色。萱草是一种抗逆性极强的优秀园艺植物。为了深入探究萱草wrky基因的密码子使用特征,采用CodonW和EMBOSS在线程序对海水胁迫诱导相关21条wrky转录因子(Hfwrky)进行密码子分析。同时,利用Excel和Rstudio软件绘制中性分析图、ENc-plot图和PR2-plot图,旨在揭示Hfwrky基因的密码子使用规律。Hfwrky基因GC平均含量为48.31%,GC3平均含量为51.72%,这表明Hfwrky基因更倾向使用G/C结尾的密码子,且其密码子使用偏好性较弱。相对同义密码子分析显示,28个密码子的RSCU值>1,其中13个以A或T结尾,15个以G或C结尾。此外,有效密码子数的取值范围在46.54~59.64之间,密码子适应指数范围为0.158~0.274。通过中性分析、ENc-plot和PR2-plot图发现Hfwrky基因的密码子使用模式受到突变和自然选择等因素的影响。最后,鉴定出10个Hfwrky基因家族的最优密码子并证明其与抗性相关。本研究结果对于进一步挖掘Hfwrky基因家族在萱草在海水胁迫方面的作用和分子育种提供了理论依据。

关键词：萱草 wrky 转录因子密码子偏向性最优密码子

Expansion and adaptive evolution of the wrky transcription factor family in Avicennia mangrove trees

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Marine Life Science & Technology 2023年第2期5卷 155-168页

作者： Xiao Feng Guohong Li Weihong Wu Haomin Lyu Jiexin Wang Cong Liu Cairong Zhong Suhua Shi Ziwen He State Key Laboratory of Biocontrol Guangdong Key Laboratory of Plant ResourcesSchool of Life SciencesSouthern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory(Zhuhai)Sun Yat-sen UniversityGuangzhou 510275China Greater Bay Area Institute of Precision Medicine(Guangzhou) Fudan UniversityGuangzhou 511458China Hainan Academy of Forestry(Hainan Academy of Mangrove) Haikou 571100China

Mangroves are adapted to intertidal zones,which present extreme environmental *** are among the most prominent transcription factors(TFs)in higher plants and act through various interconnected networks to regulate responses to multiple abiotic ***,based on omic data,we investigated the landscape and evolutionary patterns of wrkys in the main mangrove genus *** found that both the number and the proportion of TFs and wrkys in Avicennia species exceeded their inland relatives,indicating a signifcant expansion of wrkys in *** identifed 109 wrky genes in the representative species Avicennia *** genomic analysis showed that two recent wholegenome duplication(WGD)events played a critical role in the expansion of wrkys,and 88%of Avicennia marina wrkys(Amwrkys)have been retained following these *** comparative transcriptomics on roots under experimental salt gradients,we inferred that there is high divergence in the expression of WGD-retained ***,we found that the expression of 16 Amwrkys was stable between freshwater and moderately saline water but increased when the trees were exposed to high *** particular,14 duplicates were retained following the two recent WGD events,indicating potential neo-and *** also found that wrkys could interact with other upregulated genes involved in signalling pathways and natural antioxidant biosynthesis to enhance salt tolerance,contributing to the adaptation to intertidal *** omic data of the wrky family in *** broadens the understanding of how a TF family relates to the adaptive evolution of mangroves.

关键词： Adaptation Avicennia Mangrove Transcription factor Whole-genome duplication wrky

青花菜转录因子基因Boiwrky7的克隆及表达分析

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分子植物育种 2024年第19期 6281-6288页

作者：朱晏蒋明张慧娟黄雯馨吴倩周梦亚张胜台州学院生命科学学院台州市农业技术推广中心

wrky转录因子在植物逆境防御中起着重要作用，它们参与生物胁迫与非生物胁迫的调控。本研究以青花菜为材料，在克隆转录因子基因Boiwrky7的基础上，开展序列分析和系统发育分析，并明确其在野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris pv. c... 详细信息

wrky转录因子在植物逆境防御中起着重要作用，它们参与生物胁迫与非生物胁迫的调控。本研究以青花菜为材料，在克隆转录因子基因Boiwrky7的基础上，开展序列分析和系统发育分析，并明确其在野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris pv. campestris)和霜霉菌(Hyaloperonospora parasitica)侵染下的表达模式。结果表明，Boiwrky7的DNA全长为1 416 bp，具2个内含子，长度分别为94和308 bp；基因的编码区全长为1 014 bp，编码337个氨基酸；系统发育分析结果表明，Boiwrky7与野甘蓝wrky7聚为一组，支持率达100%；基因表达分析结果表明，Boiwrky7的表达受野油菜黄单胞菌的诱导，表达水平在24和48 h时的表达量最大；Boiwrky7的表达还受霜霉菌的诱导，在48 h时的表达量最大。青花菜Boiwrky7的克隆与表达研究，为将来开展该基因的功能鉴定提供了基础。

关键词： wrky 青花菜黑腐病霜霉病表达

猕猴桃Acwrky94基因的克隆及其在盐胁迫下的功能分析

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浙江农业学报 2024年

作者：高憬陆玲鸿古咸彬范飞宋根华张慧琴浙江师范大学生命科学学院浙江省农业科学院园艺研究所

为明确Acwrky94在盐胁迫下的功能，从红阳猕猴桃中克隆得到wrky转录因子Acwrky94，对Acwrky94进行生物信息学分析与盐处理下的表达分析，利用农杆菌介导的转基因方法在本氏烟中过表达，并对转基因烟草的耐盐性进行分析。结果显示，AcWRK... 详细信息

为明确Acwrky94在盐胁迫下的功能，从红阳猕猴桃中克隆得到wrky转录因子Acwrky94，对Acwrky94进行生物信息学分析与盐处理下的表达分析，利用农杆菌介导的转基因方法在本氏烟中过表达，并对转基因烟草的耐盐性进行分析。结果显示，Acwrky94基因的开放阅读框长906 bp，编码301个氨基酸。启动子序列分析显示，Acwrky94可能响应脱落酸、水杨酸、茉莉酸甲酯、赤霉素、干旱和厌氧等多种信号。多序列比对和系统进化树分析显示，Acwrky94与多个物种中的同源序列均包含一个wrkyGQK保守结构域和一个C2HC型锌指结构，属于wrky Group Ⅲ成员，其中猕猴桃Acwrky94与茶树中Cswrky70-like蛋白亲缘关系最近。荧光定量PCR分析表明，根中Acwrky94的表达量受盐处理显著诱导。盐处理后，与野生型烟草相比，过表达Acwrky94株系对盐的抗性显著增强，丙二醛（MDA）和H2O2含量显著降低，脯氨酸（Pro）含量显著升高，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性显著升高。上述结果表明，Acwrky94可受盐胁迫诱导，可能参与猕猴桃抗盐调控。

关键词：猕猴桃 wrky 盐胁迫功能分析