薏苡WRI1基因家族全基因组鉴定及其在非生物胁迫响应中的调控机制研究

本研究针对薏苡（Coix lacryma-jobi L.）在规模化种植中面临的干旱、盐碱等非生物胁迫问题，系统鉴定了20个ClWRI1基因家族成员，通过表达谱分析和酵母异源表达验证，揭示了ClWRI1-18/20在胁迫应答中的关键作用，为薏苡抗逆育种提供了分子靶点。

　　

薏苡作为"禾本科之王"，兼具营养价值和药用功能，但其规模化种植常受干旱、盐碱等非生物胁迫影响，导致产量下降。WRI1（WRINKLED1）是AP2/EREBP转录因子家族成员，在植物胁迫响应中起关键作用，但薏苡中该基因家族的功能尚未明确。浙江理工大学的研究团队通过全基因组分析，在《Plant Physiology and Biochemistry》发表研究，首次系统鉴定了薏苡中20个ClWRI1基因，并揭示了其在胁迫适应中的分子机制。

研究采用BLAST和HMMER方法从薏苡基因组（GWHAAYR00000000）筛选基因，通过qRT-PCR和酵母异源表达验证功能，结合酵母双杂交分析蛋白互作。样本来源于中国薏苡栽培种，涵盖不同胁迫处理的植株组织。

基因组鉴定与蛋白特性
通过生物信息学分析将20个ClWRI1分为3个亚家族，其编码蛋白含342-711个氨基酸，等电点多>7.0，含典型AP2结构域和核定位信号。

表达模式分析
转录组数据显示ClWRI1在种子中高表达，qRT-PCR证实ClWRI1-18/20受干旱、盐、冷、热胁迫显著诱导，表达量变化达2-5倍。

功能验证
酵母实验表明过表达ClWRI1-18/20可提升胁迫耐受性，存活率提高30%-50%。酵母双杂交证实二者存在物理互作，可能形成调控复合物。

该研究首次阐明薏苡WRI1基因家族通过协同调控网络参与非生物胁迫响应，其中ClWRI1-18/20可作为分子标记用于抗逆品种选育。研究为解析禾本科作物胁迫适应机制提供了新视角，对保障药用植物资源可持续利用具有重要实践意义。