Page 82 - 《广西植物》2020年第7期

９ ７ ８ 广 西 植 物 ４０ 卷
ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｉｎ ｏｉｌ ｐａｌｍ ｇｅｎｏｍｅ ｄａｔａｂａｓｅ. Ｐｒｏｔｅｉｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｗｅｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｔｈｒｏｕｇｈ
ＣＤＤ ａｎｄ ＰＦＡＭ ｄａｔａｂａｓｅ ｏｆ ＮＣＢＩ ｏｎｌｉｎｅ ｔｏｏｌꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅｒｉｅｓ ｗｉｔｈｏｕｔ ＷＲＫＹ ｄｏｍａｉｎ ｗｅｒｅ ｅｌｉｍｉｎａｔｅｄ. Ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ
ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｏｆ ＷＲＫＹ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ ｉｎ ｏｉｌ ｐａｌｍ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ
９５ ＥｇＷＲＫＹ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｗｅｒｅ ｅｘｃａｖａｔｅｄꎬ ａｎｄ ｔｈｅｙ ｅｎｃｏｄｅｄ １１６－１ ３０３ ｂｐ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓꎬ ｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇ ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ
ａｎｄ ｕｎｓｔａｂｌｅ (ｅｘｃｅｐｔ ｆｏｒ ＥｇＷＲＫＹ２５ ａｎｄ ＥｇＷＲＫＹ５６). Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ６０ ＥｇＷＲＫＹ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｗａｓ α￣ｈｅｌｉｘꎬ ａｎｄ
ｔｈｅ ｒｅｍａｉｎｉｎｇ ３５ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｗｅｒｅ ｉｒｒｅｇｕｌａｒ ｃｕｒｌ. (２) Ｔｈｅ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｃｏｎｓｅｒｖｅｄ ｄｏｍａｉｎ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ＥｇＷＲＫＹ
ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ ｆａｍｉｌｙ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｗｅｒｅ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｒｅｅ ｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ (ＩꎬⅡａｎｄ Ⅲ). Ｃａｔｅｇｏｒｙ Ｉ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｉｎｔｏ
Ｉ Ｃ ａｎｄ Ｉ Ｎꎬ ａｎｄ ＣａｔｅｇｏｒｙⅡｗａｓ ｃｌａｓｓｉｆｉｅｄ ｉｎｔｏⅡａꎬⅡｂꎬⅡｃ ａｎｄⅡｄ. (３) Ｔｈｅ ｉｎｔｒｏｎ￣ｅｘｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｖｅａｌｅｄ
ｔｈａｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ＥｇＷＲＫＹ ｇｅｎｅ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｌｙ ｃｏｎｓｅｒｖｅｄ. Ｔｈｉｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｗｉｌｌ ｌａｙ ａ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ＷＲＫＹ ｔｒａｎ￣
ｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ ｅｘａｃａｖａｔｉｏｎꎬ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓꎬ ａｎｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｂｉｏｌｏｇｙ ｏｆ ｏｉｌ ｐａｌｍ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ ｆｏｒ ｉｔｓ ｇｅｎｅｔｉｃ
ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｂｒｅｅｄｉｎｇ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｏｉｌ ｐａｌｍꎬ ｇｅｎｏｍｅꎬ ＷＲＫＹ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓꎬ ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓꎬ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ

植物经过长期的进化ꎬ自身形成了一套对抗 燕麦(Ｒｕｓｈｔｏｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ １９９６)、拟南芥( Ｐａｔｅｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ
不良环境的适应机制ꎬ植物受到胁迫后ꎬ通过相应 １９９６)、水稻( 孙利军等ꎬ２０１４)、枣树( Ｘｕｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ

的信号传递途径ꎬ诱导相关基因的表达以抵御胁 ２０１９)等 不 同 物 种 中 分 离 鉴 定 出 来ꎮ 谷 彦 冰 等
迫ꎬ而基因的表达受到转录因子的调控( 谢政文 (２０１６)利用 ＷＲＫＹ 保守域全蛋白序列鉴定出 ６１
等ꎬ２０１６)ꎮ 转录因子又称反式作用因子ꎬ其作为 个桃 ＷＲＫＹ 基 因ꎬ 通 过 生 物 信 息 学 分 析 发 现 桃
一类重要的调控基因ꎬ主要通过与基因启动子区 ＷＲＫＹ 蛋白分为 Ｉ、Ⅱ和Ⅲ类型ꎬ应用半定量和荧
域中的顺式作用元件结合来发挥调控作用ꎬ近年 光定量 ＰＣＲ 技术发现有 １６ 个 ＷＲＫＹ 基因均在桃
来已成为基因挖掘与功能分析领域的研究热点 的根、茎、叶、花和果重表达ꎮ 刘潮等(２０１７) 基于

(贾翠玲和侯和胜ꎬ２０１０)ꎮ 转录因子的特点为含 桑树 全 基 因 组 蛋 白 数 据 库ꎬ 鉴 定 出 ５５ 个 桑 树
有 ＤＮＡ 结合域、转录调控区、核定位信号区及寡 ＷＲＫＹ 基因ꎬ通过系统进化分析将 ＷＲＫＹ 蛋白分
聚化位点等结构ꎮ 根据 ＤＮＡ 结合域结构的不同ꎬ 为 Ｉ、 Ⅱ 和 Ⅲ 类 型ꎬ 应 用 保 守 结 构 域 分 析 发 现
转录因子又可分为 ＭＹＢ、ＷＲＫＹ、ＮＡＣ、Ｚｉｎｘ ｆｉｎｇｅｒ ＷＲＫＹ 蛋白序列高度保守ꎬ在植物抵御非生物胁
(锌指蛋白)等诸多家族(伍林涛等ꎬ２０１３)ꎮ 迫过程 中 发 挥 作 用ꎮ 包 昌 艳 等 ( ２０１８) 应 用 “ 红
ＷＲＫＹ 作为 植 物 中 最 大 的 转 录 因 子 家 族 之 阳”猕猴桃全基因组数据ꎬ鉴定出 ８９ 个 ＷＲＫＹ 基
一ꎬ通过结合植物次生代谢产物合成途径关键酶 因ꎬ通过进化分析发现 ＷＲＫＹ 蛋白可分为 Ｉ、Ⅱ和
基因的启动子元件来调控植物的代谢过程( 丁蒙 Ⅲ类型ꎬ有 ３３ 个 ＷＲＫＹ 基因在猕猴桃根、叶、花和

蒙等ꎬ２０１８)ꎮ ＷＲＫＹ 的 Ｎ￣末端具有 ７ 个高度保守 果四个器官中均有显著表达ꎮ Ｆｅｉ ｅｔ ａｌ.(２０１９) 从
氨基酸残基 ＷＲＫＹＧＱＫꎬＣ 端有 １ 个非典型的锌指 陇南大红袍花椒中分离鉴定出 ３８ 个 ＷＲＫＹ 家族
结构ꎬ 其 结 构 域 由 近 ６０ 个 氨 基 酸 组 成ꎮ 根 据 成员ꎬ其中 ＺｂＷＲＫＹ３３ 是对干旱胁迫反应最敏感
ＷＲＫＹ 结构域的数目及锌指结构的类型ꎬＷＲＫＹ 的成员之一ꎬ通过直接与乙烯合成前体基因 ａｓｃ 结

蛋白可分为三个类型:第一类为含有 ２ 个 ＷＲＫＹ 合调节花椒抵御干旱的能力ꎮ 由此可见ꎬ诸多植
结构域ꎬ锌指结构的类型为 Ｃ Ｈ ꎻ第二类为含有 １ 物中 ＷＲＫＹ 转录因子均得到鉴定与分析ꎬ但目前
２ ２
个 ＷＲＫＹ 结构域ꎬ锌指结构的类型为 Ｃ Ｈ ꎻ第三 针对油棕 ＷＲＫＹ 转录因子基因及蛋白质的鉴定与
２ ２
类为含有 １ 个 ＷＲＫＹ 结构域ꎬ锌指结构的类型为 生物信息学分析的研究鲜见报道ꎬ本研究基于油
Ｃ ＨＣ( 伍林涛等ꎬ２０１３)ꎮ ＷＲＫＹ ｃＤＮＡ 最初是从 棕基因组数据ꎬ利用生物信息学方法全面分析油
２
甘薯中克隆出来的( Ｉｓｈｉｇｕｒｏ ＆ Ｎａｋａｍｕｒａꎬ １９９４)ꎬ 棕 ＷＲＫＹ 转录因子家族结构及特征ꎬ为深入研究
随后在其他植物如欧芹( Ｒｕｓｈｔｏｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ １９９５)、野 ＷＲＫＹ 转录因子家族的生物学功能奠定基础ꎮ