摘要: 药用大黄(
Rheum officinale Baill.)是我国大宗药材大黄的三基源之一,主产于高海拔地区,但其主要活性成分蒽醌类化合物的合成调控机制未知。UV-B(280～315 nm)辐射是高海拔生境中的关键生态因子,对药用大黄品质形成具有重要影响,筛选和鉴定响应UV-B辐射的基因对解析蒽醌合成调控研究具有重要意义。bZIP(basic leucine zipper)转录因子家族广泛参与植物生长发育、次生代谢产物合成以及胁迫响应,但在药用大黄中尚未被系统研究。本研究基于药用大黄的全基因组,系统筛选RobZIP基因家族,分析其编码蛋白的理化性质、基因结构、系统发育关系、保守基序等特征。利用转录组数据筛选药用大黄根和根茎中高表达且响应UV-B辐射的
RobZIP基因,并进一步实验验证。结果表明, RobZIP基因家族包含94个成员,除8号染色体外,不均匀地分布在10条染色体上,发生36次并联重复。RobZIP均为亲水性蛋白,含64～780个氨基酸,预测定位在细胞核。系统进化将
RobZIP基因分为11个亚组,同一亚族成员具有相似的基因结构和保守基序。共线性分析显示,并联重复是
RobZIP基因扩增的主要扩张模式。启动子顺式作用元件分析显示,
RobZIP基因中含有大量与植物生长发育、激素调控网络及胁迫应答等方面相关的顺式作用元件。qRT-PCR分析显示,组织特异性表达及响应UV-B的
RobZIP15等8个基因与转录组数据分析结果一致。本研究系统分析药用大黄bZIP家族基因,可为进一步研究其基因进化、UV-B辐射响应及在蒽醌类成分合成中潜在功能等奠定基础。
