BnWOX基因在油菜响应冷和旱胁迫调控中起重要作用

(资料图)

植物特异性WUSCHEL相关同源盒(WOX)转录因子家族是植物所特有的一类转录因子(Transcription Factors,TFS),是真核同源盒转录因子超家族（Homeobox,HB）的植物特异性亚分支，已有研究表明，WOX 家族成员在植物的关键发育过程中履行专门的功能，如胚胎模式、干细胞维持和器官形成。甘蓝型油菜(Brassica napus L.)由白菜（AA，n=10）与甘蓝（CC，n=9）通过自然种间杂交后双二倍体分化的典型复合种，是全球第二大油料作物。我国西北地区气候寒冷干燥，低温和干旱常常造成甘蓝型油菜植株生长迟缓、育性较低。

甘肃农业大学农学院、省部共建干旱生境作物学重点实验室孙万仓教授带领研究团队利用生物信息学方法对WOX基因家族成员、进化关系、基因结构、保守结构域、染色体分布、启动子顺式作用元件等进行分析，并初步分析了部分WOX基因在冷/旱胁迫下的表达响应模式。

甘蓝型油菜（58）、拟南芥（15）、白菜（30）、甘蓝（28)WOX基因家族系统发育树。

甘蓝型油菜WOX基因家族在各组织（左）和低温处理下（右）的表达模式分析。其中：：silicle 角果；root 根；seed 种子；stem apex 茎尖；stem 茎；pollen 花粉；sepal 萼片；petal花瓣；leaf 叶。图片均由论文作者提供

孙万仓团队在甘蓝型油菜中鉴定到58个WOX基因，数量高于目前已报道的物种成员，系统发育树将58个WOX基因分为三大类和九个亚支，这与番茄、烟草、棉花中WOX基因的分类相同；数量上的优势表明，WOX基因家族在进化过程中经历了显著扩展，芸苔属基因组经历了古代多倍体事件；对WOX基因进行定量分析发现，在冷胁迫和干旱胁迫下基因表达量有显著变化，表明BnWOX基因可能在油菜响应冷/旱胁迫的调控机制中发挥着重要作用。

上述相关研究结果发表在《西北农业学报》2023年8期上。

论文相关信息：https://doi.org/10.7606/j.issn.1004-1389.2023.08.004