美洲南瓜WRKYⅡ家族鉴定及应答白粉菌侵染的表达分析

罗芹芬; 张缘秋; 刘喜明; 皮景琦; 顾瑞; 王云莉

doi:10.19720/j.cnki.issn.1005-9369.2026.02.004

东北农业大学学报 ›› 2026, Vol. 57 ›› Issue (02) : 35 -48. DOI: 10.19720/j.cnki.issn.1005-9369.2026.02.004

美洲南瓜WRKYⅡ家族鉴定及应答白粉菌侵染的表达分析

罗芹芬, 张缘秋, 刘喜明, 皮景琦, 顾瑞, 王云莉

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摘要

WRKY家族基因在多种植物抵抗白粉病菌侵染过程中发挥重要作用。WRKYⅡ亚族是WRKY转录因子家族的重要组成部分，但其美洲南瓜抗性白粉病研究较少。利用生物信息学方法，鉴定美洲南瓜WRKYⅡ家族基因共67个成员，编号为CpWRKY01～CpWRKY67，分布在美洲南瓜20条染色体上。其中，60个基因为片段复制基因。CpWRKYs编码的氨基酸数目为70～621个，分子量为8 126.05～67 051.06 ku、等电点为4.94～9.96、脂肪族氨基酸指数为45.60～74.36，平均亲水性均为负值，且亚细胞定位分析表明，大部分家族成员定位在细胞核。CpWRKYs均包含WRKY或WRKY superfamily结构域，14个转录因子还包含plant zn clast结构域；2个转录因子包含bZIP superfamily结构域。CpWRKYs蛋白包含1～9个基序，大部分成员含有基序1、基序2和基序5。CpWRKYs成员启动子区域含有多个防御反应相关作用元件和植物激素相关元件。系统发育分析表明，美洲南瓜WRKYⅡ蛋白分为5个亚族。根据转录组和qRT-PCR分析白粉菌侵染不同时间的CpWRKYs表达量，共检测到53个成员表达量。其中，CpWRKY3、CpWRKY11、CpWRKY30、CpWRKY54表达量在接种白粉菌后上调，且在美洲南瓜抗病近等基因系“NIL-PM10.1”的表达量显著高于感病材料“JIN234”。研究为WRKY家族基因在美洲南瓜抵抗白粉菌侵染过程的调控作用提供坚实基础，为白粉病抗性育种提供丰富的基因资源。