枣WRKY转录因子的鉴定及其对枣疯病植原体和激素处理的应答

[目的]分析枣WRKY转录因子对枣疯病植原体以及不同激素的响应,探讨WRKY基因在枣疯病发病过程中的作用,为进一步研究枣WRKY转录因子的生物学功能及枣与植原体相互作用机制奠定基础.[方法]利用同源比对从NCBI数据库以及转录组数据库鉴定出枣假定WRKY转录因子,并利用SMART等对其进行生物信息学分析;从转录组分析中挑选出差异表达的6个基因,设计定量引物,验证其在灰枣枣疯病发病过程中的表达量变化情况;以‘蜂蜜罐’枣胚培苗为材料,外源施加0.1 mmol-L-1水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)后,利用实时荧光定量PCR(qPCR)技术分析枣WRKY基因的表达量变化情况.[结果]确定了69个枣假定WRKY转录因子,重新命名为ZjWRKYl-69,可分为3个组Group Ⅰ、GroupⅡ和GroupⅢ,Group Ⅰ含有17个成员,GroupⅡ又可细分为Ⅱa、b、c、d、e5个亚组,分别包含3、11、15、3、9个成员,GroupⅢ有11个成员;69个枣WRKY转录因子基因中,有43个乃WRKY基因可以定位到11条染色体上,但在染色体上呈不均匀分布,7号染色体上没有ZjWRKY基因存在;大部分ZjWRKY蛋白都包含有WRKYGQK保守序列,有2个ZjWRKY蛋白(ZjWRKY23和ZjWRKY46,GroupⅡc)变异为WRKYGKK;Group Ⅰ中的WRKY转录因子含有较多的保守基序(10个),且同一个组内WRKY蛋白的保守基序类型及个数相似.从枣疯病发生过程中枣叶片的转录组数据中检测到28个乃WRKY转录因子基因的差异表达主要集中在嫁接后38 ～52周.枣疯病发病过程中ZjWRKY8、ZjWRKY52、ZjWRKY61、ZjWRKY69基因表达量发生明显变化(上调).SA处理后,ZjWRKY42和ZjWRKY52表达量显著升高;MeJA的积累诱导ZjWRKY42和ZjWRKY61的表达量发生较明显变化.[结论]初步确定了枣69个WRKY转录因子,分为3组;43个枣WRKY基因可以定位到11条染色体上,呈不均匀分布,7号染色体上尚没有发现WRKY基因的存在.枣疯病植原体侵染枣树后,诱导了ZjWRKY5、ZjWRKY8、ZjWRKY42、ZjWRKY52、ZjWRKY61基因的表达,SA和MeJA处理后分别使ZjWRKY42、ZjWRKY52和ZjWRKY42、ZjWRKY61表达量显著升高.