普通烟草WOX 转录因子家族的全基因组鉴定及分析
2021-03-30李晓旭郭存蒲文宣刘万峰张银霞孙楠何鑫玺刘成许良涛高军平
李晓旭 ,郭存,蒲文宣,刘万峰,张银霞,孙楠,何鑫玺,刘成,许良涛,高军平*
1 湖南中烟工业有限责任公司技术中心,长沙市劳动中路386号 410007;2 中国农业科学院烟草研究所,青岛市崂山区科苑经四路11号 266101;3 曲靖市烟草公司,曲靖市麒麟区官坡巷51号 655000
WOX(WUSCHEL-related homeobox,WOX)转录因子家族是植物所特有的转录因子家族[1]。WOX转录因子家族是同源异型盒超家族的一个亚家族,其成员均含有一段 60~66个氨基酸组成的典型同源异型结构域(homeodomain),其同源异型结构域具有典型的helix-loop-helix-turn-helix的结构[1-2]。研究发现,从50个物种中鉴定出350多个具有典型同源异型结构域的WOX转录因子,进化分析发现这些WOX转录因子家族成员形成了三个分支(clade)[3]。其中现代进化分支(modern clade)又称为 WUS进化支(WUS clade),其成员仅来自高等的种子植物;中间进化分支(intermediate clade)中仅含有来自维管植物中的WOX成员;而在古代进化分支(ancient clade)中含有包括古老藻类在内的所有物种的WOX家族成员[3]。
在植物中,WOX 转录因子家族成员参与植物的组织器官的起始、形态建成和分生组织中干细胞稳态等多种生物学过程调控[1,4]。在拟南芥中,鉴定了AtWUS 和AtWOX5 等15 个WOX 转录因子家族成员[5]。值得注意的是,AtWUS 基因的缺失突变体wus-1 因种子萌发后相当长时间内没有真叶出现而被首次鉴定到[6]。同时,wus-1 突变体在其整个生命周期中表现为生长点消失,走走停停(stop-and-go),花器官数量减少且异常[6]。进一步研究表明WUS 基因在茎顶端分生组织(shoot apical meristem,SAM)的组织中心(Organizing Center, OC)特异性表达,而在wus-1 突变体中,干细胞加速分化进而导致生长点消失[6]。因此,在拟南芥中,转录因子AtWUS 的功能是维持茎顶端分生组织中干细胞的数目和特性,抑制干细胞的分化[6-8]。……
