黄精三螺旋转录因子家族的全基因组鉴定及茉莉酸甲酯诱导下的表达模式分析

研究人员通过生物信息学方法首次在黄精(Polygonatum kingianum)转录组数据库中鉴定出30个三螺旋(GT)转录因子家族成员，系统分析了其理化性质、GO功能注释、顺式作用元件等特征，发现80%的PkGT基因定位于细胞核，并鉴定出SIPI亚家族中4个对MeJA处理响应显著的基因，为解析GT基因家族在黄精抗逆机制中的作用奠定理论基础。

　　

随着分子生物学研究的深入，三螺旋(trihelix)转录因子在植物生长发育中的调控作用日益凸显。这类蛋白不仅参与植物生长发育，还在低温、干旱、盐胁迫、脱落酸(ABA)和茉莉酸甲酯(MeJA)等非生物胁迫响应中发挥关键作用。然而在药用植物黄精(P. kingianum)中，该基因家族尚未被系统研究。

通过转录组数据分析，研究者成功鉴定出30个GT基因家族成员。生物信息学分析显示，这些PkGT基因具有典型的理化特征：80%定位于细胞核，其启动子区域富含与低温响应、激素调控、光信号转导等相关的顺式作用元件(cis-acting elements)。系统进化分析将这些基因划分为GT-1、GT-2、GTγ、SIPI和SH4五个亚家族，其中SIPI亚家族成员数量最多。

表达谱分析揭示了PkGT基因的组织特异性：在根、茎、叶中均有显著表达，其中根部表达最为突出。共表达网络分析表明，这些基因之间存在复杂的互作关系，多数表现为协同促进效应。特别值得注意的是，SIPI亚家族中4个含有丰富调控元件的PkGT基因对MeJA处理表现出显著响应，这为阐明茉莉酸信号通路在黄精中的调控机制提供了重要线索。

该研究不仅首次系统鉴定了黄精GT基因家族，还通过多维度分析揭示了其在植物抗逆中的潜在功能，为后续深入解析药用植物胁迫响应分子机制提供了新的研究方向。