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植物WRKY转录因子及其生物学功能研究进展 总被引：2，自引：0，他引：2
WRKY转录因子是一个大的植物转录因子家族。该转录因子家族最显著的特征是家族各成员至少包含一个WRKY结构域,该结构域的N-端有一个高度保守的WRKYGQK基序,C-端为一个锌指类似结构域(zinc-finger-like motif),一般组成为C-X_(4-5)-C-X_(22-23)-H-X-H。WRKY转录因子通过WRKY结构域与下游目标基因启动子区的W-box进行特异性结合从而调控目标基因的表达。研究表明,WRKY蛋白除了广泛参与植物种子萌发与休眠、叶片衰老、代谢、激素信号转导外,还参与生物和非生物胁迫等生理生化反应过程的调控等新功能。综述了国内外有关WRKY转录因子的研究进展,讨论了其在植物生长发育以及应对生物和非生物胁迫过程中发挥的调控功能,以期为全面研究WRKY转录因子家族的结构和功能提供新的观点。 相似文献
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WRKY基因是植物特有的转录因子基因,能够调控植物的生长发育和胁迫响应。为了鉴定蚕豆WRKY基因家族成员,揭示其进化关系并挖掘与盐胁迫相关的候选WRKY基因,本研究在完成蚕豆全长转录组测序(9个样品)和二代转录组测序(27个样品)的基础上,利用生物信息学方法对WRKY转录因子基因进行鉴定与分析,并通过拟南芥同源基因比对挖掘盐胁迫相关的候选VfWRKY基因。结果表明,蚕豆全长转录组测序共获得53.84 Gb数据量,通过比对和校正最终获得58 885条转录本序列信息;基于蚕豆全长转录组共鉴定出113个WRKY家族成员,氨基酸数目为153～737 aa,等电点为4.84～9.87,113个WRKY家族蛋白质全部定位于细胞核中;根据拟南芥WRKY家族系统发育特征,VfWRKY基因家族可分为3组,分别为group 1(38个VfWRKY)、group 2(61个VfWRKY)、group 3(14个VfWRKY);Motif 1和Motif 3是VfWRKY基因家族的特征基序,并对应WRKY保守结构域,在进化过程中较为保守;VfWRKY基因家族主要富集在植物MAPK信号通路、植物与病原菌相互作用... 相似文献
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转录因子在植物的生长发育及其对外界环境的反应中起着重要的调控作用。典型的转录因子含有DNA结合域,转录调控域,寡聚化位点和核定位信号,转录因子通过这些结构域与相应的顺式元件相互作用调控基因的表达。WRKY转录因子是植物中特有的N-端含有WRKYGQK高度保守氨基酸序列的一种转录调控因子,它能够与(T)(T)TGAC(C/T)序列(W-box)发生特异性结合,从而调节启动子中含W-box元件的调节基因和/或功能基因的表达,参与植物的各种生理生化反应。文章主要论述近年来植物WRKY转录因子的相关研究进展。 相似文献
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本文基于国内外YABBY基因研究文献,结合基因生物信息数据,对YABBY基因家族的特点和分类、YABBY转录因子对植物次生代谢的调控以及多物种YABBY基因研究现状进行了理论总结,综述了YABBY基因家族特征与功能研究的进展,为后续研究植物YABBY基因及其转录因子提供依据。研究表明,YABBY基因家族具有两个高度保守的结构域,即锌指结构域和YABBY结构域。根据YABBY基因在被子植物中的不同表达模式,该基因可分为“营养型”和“生殖型”两类。YABBY基因是植物特有的一类转录因子家族,对植物的生长发育起着重要作用。 相似文献
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植物WRKY转录因子家族基因研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
转录因子是植物体内广泛存在的一类调节蛋白,能够与靶基因调节结构域结合,调节RNA转录和表达,参与植物生长发育的各个阶段。WRKY基因家族是植物体内一类重要的转录因子,通过结合靶基因启动子中W-box结构域等方式调节植物的应激响应。目前WRKY转录因子在拟南芥、水稻、玉米等多种植物中都有广泛的研究。通过对植物WRKY转录因子的分类、结构特征以及参与的生理响应等方面进行阐述,以期对WRKY基因功能的深入研究及其在农业育种中的应用起到一定的指导作用。 相似文献
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[目的]明确桑树基因组中WRKY转录因子家族结构及其功能特征,为进一步揭示WRKY转录因子家族生物学功能提供科学依据.[方法]利用生物信息学方法对桑树WRKY转录因子的数目、类型、结构、系统进化关系、保守结构域和密码子使用偏性等进行全面分析.[结果]基于桑树全基因组蛋白数据库,共鉴定出55个桑树WRKY转录因子家族基因,占桑树基因总数(29261)的1.88%.桑树WRKY转录因子存在6种内含子数量类型及15种内含子相位类型,其中27个基因含有2个内含子,25个基因的相位类型为2-2型.保守结构域系统进化分析结果显示,桑树WRKY转录因子家族蛋白主要分为三大类(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ),Ⅰ类可分为ⅠN和ⅠC两个亚组,Ⅱ类根据聚类情况又可分为Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱd和Ⅱe等5个亚组.桑树WRKY转录因子蛋白保守结构域分析发现有五类Motif的保守性较强,桑树WRKY转录因子蛋白中均包含C端Motif l,Ⅰ类蛋白同时含有N端Motif 3.桑树WRKY转录因子家族基因启动子区富含PBF(C2H2锌指因子)和AHL(拟南芥hook因子)元件.密码子使用偏性分析结果显示,桑树WRKY转录因子家族基因的有效密码子数(ENC)介于48.00~60.00,密码子第3位GC含量(GC3s)介于0.330~0.722,平均亲水性值(Gravy)均为负值;同义密码子相对使用度(RSCU)>1.000的密码子有29个,且以A(6个)或T(11个)结尾较G(4个)或C(8个)结尾的略多.[结论]桑树WRKY转录因子家族包含55个成员,内含子相位类型一致的同组成员可能来源于同一祖先基因,且与基因复制和基因组重排有关;蛋白序列高度保守,在植物抵御环境胁迫过程中发挥作用;基因密码子使用偏性较弱,主要受碱基突变选择压力影响. 相似文献
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甘薯SPF1转录因子的生物信息学分析 总被引：1，自引：0，他引：1
《江苏农业学报》2017,(4)
WRKY蛋白是一类植物特有的转录因子超家族,SPF1是第一个从植物(高系14)中克隆的WRKY家族基因。借助生物信息学手段,对甘薯SPF1蛋白组成、结构和功能进行分析预测。结果表明,SPF1编码蛋白含有丰富的丝氨酸位点,并含有2个WRKY保守结构域,分别带有CX_4CX_(22)HXH和CX_4CX_(23)HXH锌指结构,分别形成4个和5个β-折叠片。SPF1和甘薯祖先种Ipomoea trifida WRKY结构域均具有非常保守的WRKYG(Q/K)K氨基酸序列,并且C端WRKY结构域的保守性比N端WRKY结构域的低。系统进化树分析结果显示,蛋白N端和C端的WRKY结构域分属2个不同的分支。蛋白结构预测结果显示,SPF1 WRKY结构区(204~445 aa)处于蛋白三维结构的内侧,形成非亲水性靶标DNA结合区。SPF1作为转录因子,在调控细胞核基因表达的同时,其蛋白N端序列具有叶绿体定位功能。推测SPF1可能参与细胞核和叶绿体的基因表达调控。 相似文献
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WRKY75基因在植物的生长发育以及生物和非生物胁迫过程中发挥着重要作用,对其遗传改良进行研究极为必要。以赤桉的EST序列为材料,利用电子克隆技术克隆1个与拟南芥中WRKY75高度同源的WRKY转录因子,命名为EcWRKY75,并对其开展生物信息学分析。结果表明:EcWRKY75开放阅读框长为579bp,编码192个氨基酸,分子量为21.395KD,等电点为9.72;该基因编码的蛋白包含1个WRKYGQK保守结构域和1个C2H2的结构域,属GroupⅡ成员;该蛋白很可能在细胞核中起转录、转录调控或信号转导等作用。该基因的电子克隆和生物信息学分析为其实验克隆和功能分析提供可靠的参考依据。 相似文献
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WRKY转录因子家族在植物抵御各种生物、非生物胁迫反应和生长发育调控中扮演着重要角色。利用生物信息学方法鉴定和分析棉花A基因组WRKY转录因子,共鉴定得到109个候选WRKY基因,编码区全长474~3 528 bp,基因分布在棉花13条染色体上。依据WRKY家族基因的保守结构域和系统进化关系,将其划分为3个大组:G1组、G2组和G3组。G1组WRKY基因包括21个成员,其中18个含有两个WRKY域;G2组有73个成员,可进一步分为G2-a、G2-b、G2-c、G2-d和G2-e五个亚类;G3组WRKY基因包括15个成员。同组的WRKY成员保守域的氨基酸构成大体相似,但也存在WRKYGQK多肽和锌指结构的变异,不同组成员的氨基酸保守域组成特异。拟南芥和棉花WRKY基因的系统进化树表明,功能相似的基因聚在一起,暗示和拟南芥抗逆功能基因聚类在一起Ga WRKY可能参与棉花抵御逆境胁迫反应,为进一步发现和挖掘棉花WRKY基因的功能奠定理论基础。 相似文献
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YABBY基因家族是种子植物特有的一类转录因子，具有C2C2锌指结构域和YABBY结构域，该家族在植物的发育过程中起重要调控作用。为研究烟草YABBY基因家族的成员及其作用，利用生物信息学技术从烟草基因组数据库中鉴定YABBY基因，并分析其蛋白理化性质、构建系统发育树、分析启动子顺势作用元件等。结果表明：在烟草基因组中一共鉴定到7个NtYABBYs基因，分为5个亚家族，均无跨膜结构，定位于细胞核内，启动子顺式作用分析表明NtYABBY基因含有与植物生长发育、植物激素、防御与胁迫等相关的顺势作用元件。该结果可为烟草NtYABBYs基因家族的进一步研究提供理论基础。 相似文献
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AP2转录因子家族普遍存在于植物中,在调控植物发育过程中起到非常重要的作用。前期研究表明,SUPERNUMERARY BRACT(OsSNB)属于AP2转录因子亚家族成员,含有两个保守的AP2结构域,主要参与调控小穗分生组织向花分生组织的转换以及花器官的发育。利用RAP-DB水稻数据库搜索到基因OsSNB,通过序列分析发现 OsSNB启动子序列中含有GCC-box、ABRE、DRE、WRKY等应答非生物胁迫及激素信号的元件;基因表达分析表明,OsSNB基因的表达受NaCl、干旱胁迫和激素ABA以及乙烯前体ACC的诱导。这些结果表明水稻OsSNB基因可能参与调控逆境胁迫反应,在植物生长发育和非生物胁迫的应答中均具有重要功能。 相似文献
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番茄热激转录因子HSF家族的系统进化分析 总被引：1，自引：0，他引：1
《江苏农业科学》2016,(1)
热激转录因子(heat Shock factors)普遍存在于整个生物界中,在调控植物生长发育以及对环境的响应中起重要作用。目前,已经对多个物种的HSF基因进行生物信息学分析,但未见对番茄中HSF基因家族的分析报道。通过番茄基因组数据库,鉴定和分析番茄HSF转录因子家族,获得24个HSF基因家族成员。多重序列比对发现番茄HSF基因具有保守的DBD结构域和广泛的保守基序。根据与拟南芥基因系统进化分析将这些基因分类,分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ支,又将Ⅰ支分成A、B、C 3个亚支,并且存在5对旁系同源蛋白和10对直系同源蛋白。染色体分布和遗传分析结果表明,番茄HSF基因存在于10条染色体上,呈不均匀分布。 相似文献
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[研究目的]该研究在利用同源克隆法分离到一个推定的辣椒WRKY转录因子的基础上,采用多种生物信息学方法对该序列进行特征分析和功能预测,以获得该基因及其编码蛋白更多的功能提示.[主要方法]应用Blast、ORF Finder、Wolf Psort、DNAMAN等软件或数据库,进行序列的相似性比较,开放读码框预测、保守域和编码蛋白质的功能等分析.[研究结果]所得到的序列是WRKY基因家族中的一个全长cDNA序列,与其它植物具有较高的同源性,该基因编码的蛋白具有WRKY保守结构域和锌指结构特征,亚细胞定位预测结果显示该蛋白定位于细胞核,具有WRKY转录因子的三维结构特征.[结论]所获得序列为辣椒WRKY基因家族的新成员,具有WRKY转录因子家族的基本特征,进化上有高度保守性.可能在调控植物的生长发育以及干旱、高温、高盐等逆境应答过程中起重要调节作用.因此.这一辣椒WRKY新基因有进一步研究的价值. 相似文献
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WRKY转录调控因子广泛参与植物的生长发育、生物胁迫和非生物胁迫等生理过程。为明确干旱和盐等非生物胁迫对樱桃砧木PcWRKY1基因表达的影响,本研究利用RT-PCR技术克隆了樱桃砧木Gisela 6(Prunus cerasus×Prunus canescens)的WRKY基因c DNA序列,命名为PcWRKY1(Gen Bank登录号为KY399985)。序列分析结果表明,PcWRKY1完整开放阅读框为1 461 bp,编码486个氨基酸,编码的蛋白质含有2个WRKY保守结构域和2个C2H2锌指结构域,属于WRKY家族第Ⅰ类成员。qRT-PCR分析PcWRKY1在200 mmol甘露醇和200 mmol NaCl胁迫下的表达情况,结果显示,甘露醇和Na Cl均能诱导PcWRKY1基因表达,推测PcWRKY1基因在应对干旱和盐2种非生物胁迫方面可能具有重要作用。 相似文献
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WRKY是植物特有的转录因子，在多种生物和非生物胁迫中发挥作用。基于RNA-seq技术，课题组前期研究发现，SO2熏蒸结合低温保鲜过程中多个功能未知的葡萄WRKY基因差异表达。经氨基酸序列同源性比对，研究选择与AtWRKY70氨基酸序列相似度最高的VvWRKY70进行生物信息学及表达特性分析。生物信息学分析结果表明，VvWRKY70基因启动子区含有W-box元件及茉莉酸甲酯、水杨酸等激素响应元件；编码蛋白由322个氨基酸组成，分子质量约36.57 ku，属亲水性蛋白；该蛋白丝/苏氨酸含量丰富；二级结构主要由无规卷曲和α-螺旋组成，N端含有高度保守的WRKY结构域，C端为C2HC型锌指结构，属WRKY第Ⅲ亚家族；预测显示，其主要定位于细胞核中，且在进化上较为保守。qRT-PCR分析表明，VvWRKY70在玫瑰香葡萄根、茎、叶、花蕾、果中均有表达；葡萄果实VvWRKY70受SO2和灰霉菌诱导上调表达，低温处理组下调表达。综上可见，VvWRKY70可能作为转录因子参与调节植株生理和果实发育过程，并在葡萄果实采后SO2保鲜过程中... 相似文献
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WRKY是植物特有的锌指型转录调控因子，参与调控植物抗逆、生长发育和新陈代谢。为探索易裂品种壶瓶枣WRKY转录因子ZjWRKY22的生物学功能，同时为揭示枣WRKY响应非生物胁迫的分子机制提供理论基础，对克隆ZjWRKY22基因编码区序列进行生物信息学预测，并对枣吊、茎、叶、花、果实进行差异表达分析。结果表明，从壶瓶枣中克隆得到ZjWRKY22基因CDS序列长1 068 bp，共编码335个氨基酸，分子质量约为38.9 ku，等电点为5.92，分子式为C1682H2582N472O568S13；该蛋白中丝氨酸最多，占18%，为亲水不稳定蛋白质，无信号肽和跨膜结构域，含有76个磷酸化位点；二级结构类型以无规则卷曲为主，该基因具有典型的WRKY结构域，三级结构预测主要由4个β-折叠组成，分别为WRKYGQK、RGYYR、RKQVER、FIVTYT；属于WRKY家族Ⅱe组。同源序列比对显示，枣与杨梅、桃、扁桃、梅的同源性分别为75.86%、74.88%、74.41%和74.88%，系... 相似文献
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为研究甜樱桃砧木WRKY71转录因子的功能及其对非生物胁迫和激素处理的响应,本研究克隆了甜樱桃砧木‘Gisela 6’的PcWRKY71基因序列,序列分析表明PcWRKY71完整开放阅读框为1 014 bp,编码337个氨基酸,含有1个WRKY保守结构域和1个C2H2锌指结构域,属于WRKY基因家族第Ⅱ类成员。生物信息学分析推测PcWRKY71编码蛋白分子量为37.41 kDa,理论等电点为6.72,属于不稳定的亲水性蛋白,定位于细胞核上,与甜樱桃和樱花的亲缘关系最近。荧光定量分析结果表明,PcWRKY71基因表达受干旱、盐害和低温胁迫诱导及激素SA和MeJA影响,说明PcWRKY71转录因子对甜樱桃砧木应答非生物胁迫和激素处理起着重要作用。 相似文献
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苹果WRKY基因家族生物信息学及表达分析 总被引：3，自引：1，他引：2
【目的】鉴定苹果（Malus domesticaBorkh.）基因组上132个WRKY基因,为研究苹果WRKY转录因子在非生物和生物胁迫以及生长和发育过程中的调控作用奠定相关理论基础,也为进一步分析苹果WRKY基因提供信息。【方法】利用HMMER 3.0软件,通过WRKY保守域全蛋白序列PF03106用于鉴定苹果WRKY基因。采用WebLogo 3、DNAMAN 5.0、MapInspect、MEME和MEGA5.1等软件对其蛋白序列进行生物信息学分析。采用RT-PCR技术检测苹果WRKY基因的组织表达情况。【结果】鉴定得到132个苹果WRKY基因。分组鉴定和进化树分析结果显示,苹果WRKY蛋白分为I、II和III类型,I组共有24个成员可进一步分为I-C和I-N亚组,其锌指结构是C2H2类型（CX4CX22-23HXH）。II组含有1个WRKY区域共有79个成员,可进一步分为II-a、II-b、II-c、II-d和II-e亚组,分别有8、12、31、14和14个成员,其锌指结构为C2H2类型（CX4-5CX23HXH）。III组共有29个成员,其锌指结构为C2HC类型（CX7CX23-24HXC）;WRKY结构域分析显示,其高度保守,绝大多数都含有WRKYGQK七肽和锌指结构;染色体定位分析显示,苹果WRKY分布于苹果17条染色体中,呈不均匀分布。染色体1和9上分布最多,为13个;其次是染色体12,分布12个;染色体2、5和14分布最少,为4个;基因结构分析表明,MdWRKY基因家族多数由2-5个外显子组成,基因结构进化高度保守;保守元件分析表明,MdWRKY基因家族包含10个保守元件：元件1-6为WRKY盒;元件7-10为未知盒。MdWRKY基因家族都包含有WRKY盒,I组中含有2个WRKY盒,II-a和II-b亚组中含有未知元件8,III组中含有未知元件7和9。半定量结果显示,12个MdWRKY均在根、茎、叶、花和果中表达,且呈现出多种相对表达模式。【结论】苹果WRKY基因家族结构高度保守,可能参与调控苹果生长和发育等过程。 相似文献
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WRKY转录因子是植物中最大的转录调控家族之一,是调控植物许多生物过程信号网络的组成部分,具有多种生物学功能.该研究根据已公布的拟南芥基因组中当前确定的WRKY基因家族成员,利用其序列进行结构域的分析,从而确定WRKY基因家族的基本特征,并以此为基础,从毛果杨序列库中筛选出WRKY基因家族的成员.再利用MEGA5软件、在线工具ExpasyProtparma、BioEdit等进行理化性质分析、motif结构对比、进化树构建、基因表达分析等.结果表明:毛果杨WRKY基因家族20个成员编码序列长为189～624bp,有多个染色体定位重复分布于第1、5、14号染色体上.WRKY蛋白均定位于细胞外,亲水性较差,具有较高的脂溶性和不稳定性.20个WRKY基因均在毛果杨中表达,但有明显的差异. 相似文献