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wrky转录因子在水稻非生物胁迫中的作用

分子植物育种 2023年

作者：范永胜董彦琪张金霞朱红彩刘翼成屈涛朱坤杨海峰新乡市农业科学院

wrky转录因子是水稻中重要的一类转录因子家族，包含1个或2个保守的wrky结构域，由约60个氨基酸组成，其核心序列wrkyGQK可以与启动子区含有W-box元件的基因特异性结合，从而调节功能基因的表达。当水稻遭受生物及非生物等逆境胁迫时，W... 详细信息

wrky转录因子是水稻中重要的一类转录因子家族，包含1个或2个保守的wrky结构域，由约60个氨基酸组成，其核心序列wrkyGQK可以与启动子区含有W-box元件的基因特异性结合，从而调节功能基因的表达。当水稻遭受生物及非生物等逆境胁迫时，wrky转录因子通过调控一系列下游胁迫诱导应答基因，进而调节水稻生长发育、物质代谢及对胁迫的适应性。本文就wrky转录因子的结构特征、分类及近年来在水稻响应非生物胁迫(高温，高盐，干旱，低温以及磷，镉，铝元素等)中的功能进行综述，并对目前已知序列的水稻wrky家族基因进行进化分析，以期为进一步研究wrky转录因子功能和水稻抗逆分子育种提供参考。

关键词： wrky 转录因子非生物胁迫水稻

NMR assignments and characterization of the DNA-binding domain of Arabidopsis transcription factor wrky11--Dedicated to Professor Xiuwen Han on the occasion of her 80th birthday

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Magnetic Resonance Letters 2021年第2期1卷 112-120页

作者： Jiannan Wang Yaling Lin Qinjun Zhu Jingfeng Zhang Maili Liu Yunfei Hu State Key Laboratory of Magnetic Resonance and Atomic and Molecular Physics Wuhan National Laboratory for OptoelectronicsNational Center for Magnetic Resonance in WuhanKey Laboratory of Magnetic Resonance in Biological SystemsInnovation Academy for Precision Measurement Science and TechnologyChinese Academy of SciencesWuhan430071China University of Chinese Academy of Sciences Beijing100049China

The wrky proteins are a family of plant-specific transcription factors(TFs)that are widely involved in plant development and anti-stress *** wrky11(Atwrky11)functions in regulating plant defense against abiotic stress and belongs to the Ild subgroup of wrky *** herein report the expres sion,purification and preliminary structural characterization of Atwrky11 DNA-binding domain(DBD)using solution NMR Almost complete backbone chemical shift assignments of Atwrky11-DBD have been *** shift-based secondary structure analysis suggests that Atwrky11-DBD may exhibit local conformational diferences from the X-ray structure of the C-terminal wrky domain of Atwrky1,particularly in the β1 and β5 *** current study provides the basis for further structural and interactional studies.

关键词： Transcription factor wrky DNA-Binding domain W-box Nuclear magnetic resonance(NMR) Protein-DNA interaction

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菊芋wrky转录因子家族基因的鉴定及分析

生物技术通报 2023年第2期39卷 116-125页

作者：赵孟良郭怡婷任延靖青海大学农林科学院青海省蔬菜遗传与生理重点实验室西宁810016 青海大学三江源生态和高原农牧业国家重点实验室西宁810016

菊芋属抗旱性物种,通过对菊芋转录组数据进行分析,筛选与菊芋响应干旱胁迫密切相关的wrky转录因子基因,为明晰菊芋wrky家族基因的功能奠定理论基础。采用生物信息学方法,对菊芋wrky基因家族成员的理化性质、保守结构域、蛋白质三级结构... 详细信息

菊芋属抗旱性物种,通过对菊芋转录组数据进行分析,筛选与菊芋响应干旱胁迫密切相关的wrky转录因子基因,为明晰菊芋wrky家族基因的功能奠定理论基础。采用生物信息学方法,对菊芋wrky基因家族成员的理化性质、保守结构域、蛋白质三级结构及其与其他物种的系统进化关系进行分析,利用RT-qPCR方法检测干旱胁迫下,菊芋wrky基因在种子、根、茎、叶、花瓣及块茎的相对表达量,以及菊芋wrky基因家族成员的转录水平。结果表明,在菊芋叶片中共鉴定出74个wrky基因,序列长度为510-2040 bp,检测到的motif基序的长度为25-50个碱基,系统进化树分析显示,大部分Htwrky基因能够与其他wrky基因聚为一类;组织特异性表达分析结果显示,Htwrky基因在花瓣和块茎的相对表达量较高,干旱诱导表达分析显示,分别有20个和19个Htwrky基因在菊芋叶片和根中呈现出诱导后上升表达的趋势。Htwrky参与了菊芋抵御干旱胁迫的过程。

关键词：菊芋 wrky 转录因子鉴定分析

红麻wrky基因家族鉴定及其盐胁迫下的表达分析

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华北农学报 2022年第4期37卷 71-81页

作者：李辉康泽培邱财生戴志刚邱化蛟中国农业科学院麻类研究所湖南长沙410205 湖南文理学院生命与环境科学学院湖南常德415000

通过鉴定红麻全基因组中wrky基因家族所有成员,并分析其在盐胁迫下的表达特征,从而为研究wrky基因家族成员在红麻响应盐胁迫过程中的生物学功能奠定坚实基础。利用生物信息学的方法对红麻全基因组中的wrky基因家族成员进行鉴定,并对WRK... 详细信息

通过鉴定红麻全基因组中wrky基因家族所有成员,并分析其在盐胁迫下的表达特征,从而为研究wrky基因家族成员在红麻响应盐胁迫过程中的生物学功能奠定坚实基础。利用生物信息学的方法对红麻全基因组中的wrky基因家族成员进行鉴定,并对wrky基因家族各成员的理化性质、系统发育和保守功能域进行分析,同时利用实时荧光定量PCR技术分析盐胁迫下wrky基因家族各成员的表达特征。结果表明,共鉴定出33个wrky基因家族成员,且该基因家族成员不均匀地分布在12条染色体上,每个基因家族成员的理化性质如氨基酸数目、分子质量、理论等电点都存在一定的差异,且每个基因家族成员的氨基酸保守序列wrkyGQK没有发生变异。红麻和拟南芥的wrky基因家族系统进化树分析表明,33个wrky家族成员分成了3个类群,GroupⅠ、GroupⅡ、GroupⅢ,其中GroupⅢ包含了5个亚组。实时荧光定量PCR技术分析结果表明,盐胁迫诱导表达的wrky家族成员有26个,其中23个具有正向调控作用,3个具有负向调控作用。共鉴定出红麻wrky家族成员33个,其中26个wrky家族成员参与了红麻盐胁迫响应过程。

关键词：红麻 wrky 生物信息学盐胁迫

红花Ctwrky7和Ctwrky72基因的克隆及功能分析

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植物资源与环境学报 2024年第4期33卷 12-20页

作者：鲁丹丹苏小雨谭政委余永亮李磊许兰杰杨青梁慧珍河南省农业科学院中药材研究所河南郑州450002

根据前期对红花(Carthamus tinctorius Linn.)wrky基因家族的鉴定结果,利用RT-PCR技术克隆了红花Ctwrky7和Ctwrky72基因,其蛋白质编码序列(CDS)长度分别为600和861 bp,全长序列均含有3个外显子和2个内含子。Ctwrky7和Ctwrky72蛋白分别含... 详细信息

根据前期对红花(Carthamus tinctorius Linn.)wrky基因家族的鉴定结果,利用RT-PCR技术克隆了红花Ctwrky7和Ctwrky72基因,其蛋白质编码序列(CDS)长度分别为600和861 bp,全长序列均含有3个外显子和2个内含子。Ctwrky7和Ctwrky72蛋白分别含有199和286个氨基酸残基,且二者均无跨膜结构和信号肽,定位于细胞核,二级结构主要由无规卷曲组成,三级结构较为松散。多序列比对及系统进化分析结果显示:Ctwrky7与菊花〔Chrysanthemum×morifolium(Ramat.)Hemsl.〕Cmwrky15和莴笋(Lactuca sativa *** Irish ex Bremer)Lswrky18的亲缘关系最近,均属于Ⅱa类wrky;Ctwrky72与拟南芥〔Arabidopsis thaliana(Linn.)Heynh.〕Atwrky70和Atwrky54的亲缘关系最近,均属于Ⅲ类wrky。启动子分析结果显示:Ctwrky7和Ctwrky72的启动子均含有多种逆境胁迫应答元件,且Ctwrky7的启动子含有W-box,而Ctwrky72的启动子无W-box。基因表达分析结果显示:Ctwrky7和Ctwrky72在红花的不同组织中均有表达,其中,Ctwrky7在根中表达量最高,Ctwrky72在叶中表达量最高;且二者均在花组织形成过程中表达量逐渐下降,在花开放过程中表达量逐渐上升。此外,Ctwrky7和Ctwrky72均响应多种逆境胁迫和外源激素诱导,但表达模式不同,总体上上调表达,仅Ctwrky7在外源ABA诱导下下调表达。综上所述,Ctwrky7和Ctwrky72可能参与红花花早期发育及衰老过程,Ctwrky7可能存在自我调节或与其他wrky蛋白存在交叉调节;并且,Ctwrky7和Ctwrky72能响应多种逆境胁迫,但作用机制不同。

关键词：红花 wrky 表达模式花发育逆境胁迫

Genome-wide analysis of wrky gene family in Arabidopsis lyrata and comparison with Arabidopsis thaliana and Populus trichocarpa

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Chinese Science Bulletin 2014年第8期59卷 754-765页

作者： Yu Song Jie Gao Key Laboratory of Tropical Forest Ecology Xishuangbanna Tropical Botanical Garden Chinese Academy of Sciences Mengla Graduate School of the Chinese Academy of Sciences

wrky transcription factors are important molecules in regulating plant development and ***,the sequenced Arabidopsis lyrata genome allows us to characterize the number and structure of wrky genes in this species.A total of 71 Alwrky factors were classified into the previously defined polyphyletic wrky groups I to *** exon/intron structure and motif compositions of wrkys were highly conserved in each group,but tended to be different between groups and *** wrky family has a set of genes similar to that in ***,but in Populus trichocarpa this family has expanded significantly,except for the subgroup III *** duplication and gene conversion events have played important roles during the evolution of the wrky gene family in the three ***,the gene expansion events differentiated in wrky subgroups during the evolution,and we have detected positive selection in several sites of the group III *** addition,this subgroup was the most structurally diversified in the wrky *** study demonstrated that the group III members of wrky gene families in ***,***,and *** have experienced different selection pressure during the process of evolution and this may have played a vital role in plant adaptation.

关键词：基因家族 wrky 基因组分析拟南芥植物生长发育和毛子结构转录因子

大豆胞囊线虫病抗性相关wrky转录因子生信分析与功能预测

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分子植物育种 2023年

作者：曲硕刘芳孙浩文姜海鹏韩英鹏东北农业大学农学院农业农村部东北大豆生物学与遗传育种重点实验室

wrky转录因子广泛的存在植物的基因组中，属于wrky转录因子超家族重要成员之一，参与植物的生长发育的调节过程、生物胁迫和非生物胁迫等多种应答反应，在植物的衰老方面上也起到重要的功能。本研究选择抗胞囊线虫病(Soyben Cyst Nemat... 详细信息

wrky转录因子广泛的存在植物的基因组中，属于wrky转录因子超家族重要成员之一，参与植物的生长发育的调节过程、生物胁迫和非生物胁迫等多种应答反应，在植物的衰老方面上也起到重要的功能。本研究选择抗胞囊线虫病(Soyben Cyst Nematode， SCN)大豆“东农L-10”和感病大豆“黑农37”，分别用SCN 3号生理小种对试材的根部进行胁迫处理，取根部组织进行转录组测序，经过初步的筛选鉴定筛选到26个和SCN抗性相关的wrky转录因子，对转录因子编码蛋白磷酸化位点、蛋白结构、基因的结构、共线性分析、启动子元件等进行生物信息学分析研究。对抗感病材料进行处理，提取RNA，反转录cDNA，对8个重点候选基因设计荧光定量引物，进行RT-PCR鉴定。结果表明多重序列比对中大豆wrky基因家族中均存在wrkyGQK结构区域；基因分布在大豆的14条染色体上；蛋白总体呈现出亲水性；磷酸化位点丝氨酸偏多；启动子中存在着很多响应激素应答和胁迫相关的元件；共线性分析中拟南芥和大豆含有多个共线性出现；蛋白的结构中二级结构和三级结构高度一致；RT-PCR中发现重点的候选基因中存在一定的时空表达差异，在根部表达量最高，其次在叶片和茎中表达。在抗感病材料中SCN胁迫下，抗病品种中基因的相对表达量高于感病品种，进而在大豆转录组中鉴定出26个候选基因并生物信息学分析，筛选出8个重点候选基因，为抗SCN研究奠定了重要的基础。

关键词：大豆 wrky 转录因子生物信息学分析 RT-PCR

高温胁迫下酸枣wrky转录因子的鉴定及表达分析

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分子植物育种 2022年第12期20卷 3878-3893页

作者：张欢靳娟樊丁宇郝庆杨磊牛建新石河子大学农学院特色果蔬栽培生理与种质资源利用兵团重点实验室石河子832003 新疆农业科学院园艺作物研究所农业部新疆地区果树科学观测实验站乌鲁木齐830091

wrky是植物中最大的转录因子家族之一,在植物生长发育和逆境胁迫中发挥重要作用。本研究基于酸枣的转录组数据,对wrky转录因子家族的理化性质、基因分类、染色体定位、进化关系、保守结构和启动子区进行分析。共鉴定出63个酸枣wrky转录... 详细信息

wrky是植物中最大的转录因子家族之一,在植物生长发育和逆境胁迫中发挥重要作用。本研究基于酸枣的转录组数据,对wrky转录因子家族的理化性质、基因分类、染色体定位、进化关系、保守结构和启动子区进行分析。共鉴定出63个酸枣wrky转录因子,按染色体定位顺序命名为Zjwrky1~Zjwrky63,其中47个Zjwrky基因不均匀地分布在12条染色体上;酸枣wrky转录因子家族具有高度保守的结构域,根据wrky结构域数量及其锌指结构特征将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三大类,同一类中基序结构与CDS和内含子结构相似。此外,wrky转录因子存在响应生物胁迫和非生物胁迫的顺式作用调控元件,55个Zjwrky基因在高温胁迫下的表达量发生变化,表明它们参与对高温逆境的响应。本研究为后续酸枣wrky转录因子的进一步研究提供参考依据。

关键词：酸枣生物信息学 wrky 转录因子

萱草海水胁迫相关wrky基因家族成员鉴定及生物信息分析

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分子植物育种 2022年

作者：王艺程张世杰孔家烨吴晓亭董竞宇张志国刘翔上海应用技术大学生态技术与工程学院

wrky基因家族广泛参与调控植物发育及逆境胁迫过程，在抵御盐胁迫中具有重要的作用。萱草具有极强的抗性，是滨海绿化中常用的植物之一。本研究以萱草‘秋红’为供试材料，用海水分别处理3、6、12、24、72 h，分别采样并进行转录组测序... 详细信息

wrky基因家族广泛参与调控植物发育及逆境胁迫过程，在抵御盐胁迫中具有重要的作用。萱草具有极强的抗性，是滨海绿化中常用的植物之一。本研究以萱草‘秋红’为供试材料，用海水分别处理3、6、12、24、72 h，分别采样并进行转录组测序，得到19个与海水胁迫高度相关wrky转录因子，命名为Hfwrky1-19。利用生物信息学的方法对19个wrky转录因子进行蛋白理化性质分析、构建系统进化树、基因结构分析以及表达模式分析等。并通过与模式植物拟南芥和水稻同源基因功能的对比分析，预测萱草wrky基因的耐盐功能。本研究旨在为进一步研究Hfwrky转录因子响应盐胁迫提供理论基础，同时为培育萱草耐盐新优品种提供依据。

关键词： wrky 转录因子生物信息学萱草耐盐