响应ABA胁迫的甘草bZIP转录因子的系统筛选与分析

甘草为我国最常用的大宗药材之一,主要分布在干旱、半干旱区域,有着重要的经济和生态价值.bZIP转录因子在植物生物或非生物胁迫响应、生长发育、次生代谢产物合成等方面具有重要的调控作用.本研究利用Illumina高通量测序技术对不同浓度脱落酸(ABA)处理的甘草转录组进行测序,并基于己发表的甘草全基因组数据,以拟南芥基因组中发现的bZIP序列为参照,鉴定了甘草中的bZIP转录因子.之后筛选ABA依赖bZIP转录因子基因作为候选基因,对其编码蛋白理化性质、结构以及外源ABA胁迫下基因的表达模式进行分析.共鉴定到69个甘草bZIP转录因子家族基因,命名为GubZIPl-69,并根据它们与拟南芥bZIP的同源相似性分为A～I以及S这10个亚家族.通过计算69个GubZIPs基因在不同外源ABA胁迫下的相对表达量,筛选出可能参与ABA信号通路的调控基因,即 GubZIP 1、GubZIP5、GubZIP8、GubZIP30、GubZIP33和 GubZIP56.外源 ABA胁迫下候选 GubZIPs基因的表达模式分析结果显示,与0mg·L-1浓度ABA处理下相比,25 mg·L-1的ABA没有引起基因的表达模式发生变化,而在50 mg·L-1浓度ABA处理下的表达模式发生了明显的变化,说明这些基因的表达响应50 mg·L-1浓度的ABA,即基因相对表达量均在处理后3 h下降,6 h之后逐渐上升,除了 GubZIP8,12 h后基因相对表达量较0 h均显著上升.本研究为进一步开展甘草bZIP转录因子功能研究,阐明其调控机制奠定了基础,为今后利用分子育种方法培育优质甘草品种提供了科学依据.