陆地棉锌指蛋白转录因子ZAT家族基因对旱盐等逆境胁迫的响应

范亚朋, 张悦新, 芮存, 徐楠, 张红, 王晶, MALIK Waqar Afzal, 韩明格, 赵兰杰, 陆许可, 陈修贵, 陈超, 叶武威*

(中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室，河南安阳 455000)

ZAT基因家族是植物特异性转录因子C2H2基因家族中的一员，在植物的生长、发育和逆境胁迫中起重要作用。已有研究发现，拟南芥中的ZAT基因主要参与对干旱胁迫、盐碱胁迫、氧化应激、以及低温胁迫的响应，但在棉花中ZAT基因是否响应非生物胁迫并未报道。

本文在对ZAT基因家族全基因组结构、特征鉴定的基础上，开展了ZAT基因的表达和功能分析。基因结构分析显示，ZAT基因家族相对保守，四个棉种具有良好的共线性，片段重复在ZAT基因家族进化中发挥了重要的作用。启动子顺式元件分析表明，大部分GhZAT基因含有与非生物胁迫和植物激素（ABA、MeJA、GA、IAA）等相关的顺式元件。不同逆境胁迫下GhZAT 基因的表达分析显示，该基因通过相应的网络机制参与对旱、盐、和 PEG 等胁迫的响应。转录组测序分析挖掘了一个ZAT基因 GhZAT67，通过病毒诱导的基因沉默（VIGS）技术发现棉花在碱处理后沉默植株的萎蔫程度远大于野生型，表明GhZAT67基因参与了对碱胁迫的响应。

本研究得到中国农业科学院创新工程项目的资助。

*: 通信作者：叶武威

Title: Zinc finger transcription factor ZAT family genes confer multi-tolerances in Gossypium hirsutum L.

https://jcottonres.biomedcentral.com/articles/10.1186/s42397-021-00098-0