沙枣（Chosenia arbutifolia (Pall.) A. Skv.）中WUSCHEL相关同源盒基因家族的表征、结构、进化见解及表达谱的综合分析

《BMC Genomics》：Comprehensive analysis of WUSCHEL-related homeobox family in Chosenia arbutifolia (Pall.) A. Skv.: characterization, structure, evolutionary insights, and expression profiles

　　

摘要

背景

WUSCHEL相关Homeobox（WOX）是调控植物分生组织的关键转录因子，在植物生长、发育和抗逆性调节中发挥重要作用。

结果

为分析沙柳Chosenia arbutifolia (Pall.) A. Skv. 中CaWOX基因家族的分子特征和功能潜力，本研究对C. arbutifolia进行了全基因组鉴定和生物信息学分析，共鉴定出14个CaWOX基因。14个CaWOX基因分布在11条染色体上，包含8对串联重复。系统发育分析将14个CaWOX蛋白分为4个保守亚组，同一亚组成员共享高度保守的基序和基因结构。CaWOX基因家族在杨柳科近缘种间具有高度的进化保守性，但与Arabidopsis thaliana（拟南芥）表现出较弱的共线性；启动子区域富集了与分生组织发育、激素响应和非生物胁迫相关的顺式元件。组织发育分析表明，CaWOX3/4/5/9/11参与叶片发育和成熟叶片生理功能的维持；CaWOX1/6/10/14调控根系发育；CaWOX12介导C. arbutifolia茎的次生生长。

结论

本研究阐明了C. arbutifolia中CaWOX基因家族的进化模式和功能分化，为该基因家族的进一步研究提供了参考和候选基因，为后续的基因功能验证、杨柳科树木的生长调控、木材性状改良和抗逆分子育种提供了基因资源。