白花泡桐bZIP基因家族鉴定及其对丛枝植原体致病过程的响应

[目的]全基因组范围内鉴定白花泡桐(Paulownia fortunei)基因组中的碱性亮氨酸拉链转录因子(basic leu-cine zipper,bZIP)家族成员,并研究该家族基因在泡桐丛枝病发生过程中的作用.[方法]基于白花泡桐基因组图谱,利用隐马尔科夫模型、拟南芥bZIP蛋白质序列和本地BlastP程序,以E-value<0.001为阈值进行PfbZIP家族成员鉴定;使用MAGE7.0软件进行蛋白质序列比对及系统发育进化树构建,使用Tbtools软件进行基因结构及启动子顺式作用元件分析,并利用泡桐丛枝病发生前后及恢复过程中的转录组数据筛选与泡桐丛枝病发生相关的基因.[结果]鉴定到PfbZIP基因家族共有89个成员,根据系统进化分析将该家族基因分为13个亚家族;共线性分析发现该家族内发生了63次片段复制事件;顺式作用元件分析表明,PfbZIP基因家族可能响应光照、植物激素调控、生物与非生物胁迫等生物学过程.对泡桐丛枝病发生前后及恢复过程中的转录组数据分析发现,30个PfbZIP基因在发病前后显著差异表达,其中PfbZIP46基因表达在恢复过程中也有明显变化,故推测PfbZIP46可能与丛枝植原体入侵有关.[结论]在白花泡桐基因组中共鉴定出89个PfbZIP基因,片段复制事件可能是PfbZIP转录因子家族扩张的重要原因,PfbZIP46可能在丛枝植原体入侵泡桐过程中扮演重要角色.