沙蓬(Agriophyllum squarrosum)bHLH转录因子家族全基因组鉴定及其在发育与逆境响应中的调控机制解析

来自中国的研究团队针对沙蓬(Agriophyllum squarrosum)极端环境适应机制的科学问题，首次系统鉴定了69个bHLH转录因子(AsbHLHs)，通过多组学分析揭示其通过保守结构域、组织特异性表达及蛋白互作网络调控发育与胁迫响应的分子框架，为作物抗逆育种提供新靶点。

　　

在广袤的中亚流动沙丘地带，沙蓬(Agriophyllum squarrosum (L.) Moq.)这种"沙漠勇士"展现出惊人的环境适应力，能够抵御干旱、盐碱、高温和紫外线等多重胁迫。科学家们将目光聚焦于调控植物生命活动的"分子开关"——碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix, bHLH)转录因子家族。

通过全基因组扫描技术，研究团队从沙蓬中捕获了69个bHLH基因(AsbHLHs)，这些基因被划分为18个进化分支。深入分析发现，同一亚家族的成员保持着高度相似的"分子身份证"：保守的bHLH结构域、特征性蛋白基序(motif)以及基因结构特征。顺式作用元件(cis-CREs)和基因本体(GO)分析透露出这些转录因子可能参与植物发育"交响乐"的指挥，同时响应激素信号和环境胁迫的"紧急呼叫"。

转录组图谱揭示了AsbHLHs基因表达的"时空密码"——某些成员在特定组织中活跃，而另一些则专精于应对盐和干旱胁迫。qRT-PCR实验验证了12个"抗逆明星基因"(AsbHLH7/10/20/22/32/46/53/59/64/65/68/69)的应激响应特性。更有趣的是，蛋白互作网络预测显示这些bHLH蛋白可能组建"分子特攻队"，通过协同作战参与胁迫应答。统计模型(Mantel检验和冗余分析RDA)进一步解码了基因结构特征与表达模式的"隐藏关联"。

这项研究如同绘制了沙蓬环境适应的"分子作战地图"，为解析bHLH转录因子调控网络提供了全新视角，也为培育抗逆作物储备了宝贵的基因资源。