铝胁迫下金沙柚3个WRKY基因的生物信息学与表达分析

WRKY是植物中特有的具有锌指结构的转录因子家族之一,在植物非生物逆境胁迫应答中起着重要的调控作用.为研究金沙柚WRKY在铝胁迫条件下的作用,研究在前期构建的金沙柚铝胁迫转录组数据基础上,利用生物信息学方法从金沙柚根中得到了能显著响应铝胁迫的3个WRKY基因(Cg4g001470、Cg7g003890和Cg6g010690),开放阅读框长度分别为966、933和993 bp,各编码321、310和330个氨基酸,分别命名为CgWRKY40、CgWRKY70-1和CgWRKY70-2,氨基酸序列和结构分析显示,这3个基因编码的蛋白分别属于WRKY蛋白的Ⅱa、Ⅲ a和Ⅲ a类型,PSORT亚细胞定位预测均定位于细胞核.实时荧光定量PCR分析表明,3个WRKY基因在金沙柚的嫩根、老根、茎和叶的表达量存在较大差异,在老根的表达量均最高;在铝胁迫处理后,均能出现不同程度的上调表达,相对表达量分别为处理前的4.58、1.52和12.06倍.在铝胁迫条件下,水杨酸能较大幅度的调控3个WRKY基因的上调表达,分别为对照的133.80、33.39和114.23倍;过氧化氢调控3个WRKY基因出现显著上调表达,分别为对照的86.40倍、7.93倍和102.32倍;水杨酸与过氧化氢共同作用下能调控3个WRKY基因出现不同程度的上调表达,分别为对照的51.81倍、1.51倍、37.72倍.上述研究表明,3个WRKY基因均能参与铝胁迫响应,且均可以被水杨酸、过氧化氢、水杨酸与过氧化氢调控上调表达.