入侵杂草喜旱莲子草WRKY转录因子家族鉴定及其除草剂胁迫表达特征OA北大核心CSTPCD

喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)是我国入侵范围广、入侵程度重的外来入侵杂草,给生态平衡造成严重危害。WRKY是一类植物特有转录因子,在响应除草剂胁迫中发挥重要功能。为系统鉴定并分析喜旱莲子草WRKY家族成员特征,探究其响应除草剂胁迫的诱导表达模式,本研究从该杂草中鉴定到66个WRKY基因,根据系统发育关系将其分为a、b、c 3个亚族,同一亚族成员具有相似的基因结构、保守基序以及蛋白质三级结构。蛋白质特征分析发现,所有ApWRKYs均为亲水性蛋白。表达模式分析发现,ApWRKYs表现时空表达特异性。防效测试表明,5种除草剂均能抑制植物的鲜重和叶绿素含量,其中氯氟比氧乙酸对鲜重抑制率最高,乙羧氟草醚对叶绿素含量抑制率最高;定量分析8个ApWRKYs的除草剂响应模式,发现2个ApWRKYs受草甘膦诱导后表达水平先上升后下降,ApWRKY38.c在施药后7 d内表达量相对稳定;异丙隆和乙羧氟草醚处理0.5~3 d时,3个ApWRKYs表达量呈下降趋势;ApWRKY49.c和ApWRKY53.c分别在氯氟吡氧乙酸和噁草酮处理7 d和3 d时被显著诱导上调表达。这说明ApWRKYs参与喜旱莲子草对除草剂胁迫的响应过程,针对不同的除草剂表现不同的时空诱导表达特征。本研究为进一步探究ApWRKYs响应除草剂胁迫中的生物学功能奠定了基础。