热带作物学报

作者：张芷聪, 商桑, 田丽波, 李许真, 陈菲帆

单位： 海南大学生命健康学院， 海南海口 570228, 海南大学三亚南繁研究院， 海南三亚 572025, 海南大学热带农林学院， 海南儋州 571737

关键词：苦瓜,WRKY基因,qRT-PCR,白粉病,生物信息学

基金：国家自然科学基金项目(32360767),海南省自然科学基金项目(322RC576),海南省冬季瓜菜产业技术体系-种质创新岗专项(HNARS-05-G01)

WRKY蛋白是一类高等植物中广泛存在的转录因子，在植物生长发育和抗逆过程中有着重要的作用，为挖掘在苦瓜抗白粉病中起关键作用的WRKY基因，本研究对McWRKY基因家族进行了全基因组鉴定和生物信息学分析，并利用RNA-seq（转录组测序）和qRT-PCR（实时荧光定量聚合酶链式反应）技术分析关键基因在白粉病胁迫及喷施外源激素MeJA、SA下的表达情况。结果表明：苦瓜基因组中鉴定得到58个WRKY家族成员，编码的氨基酸数量在155~1276 aa之间，蛋白分子量为18 080.00~139 427.02 Da，理论等电点在4.59~9.79之间，且均为亲水性蛋白。染色体定位表明，McWRKY成员不均匀地分布于11条染色体上。系统发育分析表明，58个McWRKY基因被划分为3大类群，其中Ⅱ类群又分为5个亚组，相同亚组成员之间基因结构相似。共线性分析表明，McWRKY基因中存在20对同源基因，有一对串联重复现象，McWRKY基因与黄瓜、西瓜关系更近，与水稻较远。McWRKY启动子区域具有抗病抗逆响应、光响应、激素响应相关顺式作用元件。转录组分析中差异表达基因（DEGs）确定条件为|log2FC|>1且P<0.05，从抗感2个品系、5个时间点，共10组，成对比较共筛选得到46个差异基因；选取其中3个差异倍数较大且表达趋势随时间呈正相关的基因进行qRT-PCR试验。结果显示，白粉病菌胁迫下，McWRKY3、McWRKY47、McWRKY52基因表达量随着胁迫时间显著上升。在外源喷施MeJA和SA激素之后接种白粉病菌，抗感品系病情指数均有明显的下降，3个基因表达量均上调，抗病品系较感病品系更早响应，说明McWRKY3、McWRKY47、McWRKY52基因在抗白粉病的过程中起到重要的作用，抗性可能与JA和SA信号通路有关。本研究较为全面地对McWRKY家族成员进行了鉴定与分析，鉴定的抗白粉病关键WRKY基因可为苦瓜抗病育种提供候选基因资源，为进一步探究WRKY基因调控苦瓜白粉病抗性机制提供依据。

来源：2026年第4期

《热带作物学报》期刊编辑部

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