紫薇WD40基因家族的系统发育组学分析及其与花青素生物合成的调控关联

为解决紫薇(Lagerstroemia indica)中WD40基因家族的系统鉴定及其在花青素合成中的调控机制不明的问题，研究人员通过生物信息学技术鉴定了70个WD40成员，解析其染色体分布、蛋白互作网络及进化特征，发现片段复制是主要扩增方式，并筛选出3个调控花青素合成的候选基因，为观赏植物花色形成机制研究提供新见解。

　　

作为植物中广泛参与生长发育和逆境响应的支架蛋白(scaffolding proteins)，WD40蛋白家族在花青素(anthocyanin)生物合成中扮演关键角色。本研究以重要木本观赏花卉紫薇(L. indica)为对象，首次完成全基因组尺度WD40家族的系统解析：通过生物信息学手段鉴定出70个成员，定位至23条染色体，基于结构域差异和系统发育树划分为13个亚家族和9个簇群。进化分析揭示片段复制(fragment duplication)是该家族扩张的主要驱动力。

研究进一步聚焦花青素合成调控网络，通过不同花色品种发育阶段的表达谱分析，锁定3个可能调控花青素积累的关键候选基因。这些发现不仅填补了紫薇WD40家族的功能基因组学空白，其构建的蛋白互作(protein-protein interaction)网络更为解析观赏植物花色形成的分子机制提供了全新靶点。该成果为后续WD40基因的功能验证及花青素合成通路(anthocyanin biosynthesis pathway)的精准调控奠定了理论基础。