黑麦锌指-同源框(ZF-HD)基因家族全基因组鉴定及其在非生物胁迫中的表达调控研究

研究人员针对植物抗逆基因调控机制这一关键科学问题，对黑麦(Secale cereale)中锌指-同源框(ZF-HD)转录因子家族展开系统研究。通过全基因组鉴定获得22个ScZF-HD基因，分为ScZHD和ScMIF两个亚家族。qRT-PCR分析揭示ScZHD1/5-7/9/12和ScMIF5-7等成员在干旱、低温和盐胁迫中显著上调，为谷物抗逆育种提供重要靶点。

　　

环境胁迫正日益成为影响植物生长发育的关键限制因素。作为重要的转录调控因子，锌指-同源框(zinc finger-homeodomain, ZF-HD)蛋白家族在植物应对生物/非生物胁迫中扮演核心角色。本研究以具有突出抗逆特性的黑麦(Secale cereale)为材料，首次完成其ZF-HD基因家族的系统鉴定。

基因组分析揭示22个ScZF-HD成员可划分为6个进化分支，根据保守结构域特征进一步分为ScZHD和ScMIF两个亚家族。组织表达谱显示这些基因在小穗形成、开花和籽粒灌浆期高度活跃，暗示其在生殖发育中的调控作用。

通过模拟干旱、低温和盐胁迫处理，研究人员发现不同ScZF-HD成员呈现特异性响应模式：ScZHD1/5-7/9/12和ScMIF5-7在干旱条件下上调；ScZHD1/5-8/9/10/12与ScMIF5-7对低温敏感；而ScZHD1/5-7/9/12和ScMIF5则在盐胁迫中被激活。这些发现不仅解析了ZF-HD基因在黑麦抗逆中的分子基础，更为谷物作物抗逆育种提供了宝贵的遗传资源。