昆明植物所在甘藍WRKY基因家族研究中取得新進展

　　甘藍（Brassica oleracea）是十字花科蕓苔屬植物，其作為人類廣泛食用的蔬菜而具有重要的經濟價值。甘藍種內形態差異巨大，有著眾多的品種或變種，如花椰菜（菜花）、結球甘藍（卷心菜或包菜）、芥藍、西蘭花和苤藍等。然而，甘藍抗病抗蟲能力不強，極易受到病菌的感染或昆蟲蠶食，制約著甘藍綠色栽培的產業化發展。WRKY 基因家族是植物前十大蛋白質家族之一，大量研究表明，WRKY 基因家族的許多成員參與調控植物的生長發育、形態建成與抗病蟲等。因此，在全基因組水平上研究甘藍的 WRKY 基因家族具有重要的生物學意義。

　　在中國科學院“百人計劃”、云南省高端人才項目、云南省海外高層次引進計劃和國家自然科學基金等聯合支持下，中國科學院昆明植物研究所中國西南野生生物種質資源庫植物種質資源與基因組學中心高立志課題組對結球甘藍 WRKY 基因家族進行了研究。通過對其基因組與轉錄組的比較分析，鑒定出了148個 WRKY 基因，其中包括37個新 WRKY 基因；系統發育和共線性分析均表明甘藍與擬南芥的 WRKY 基因家族起源于共同祖先，甘藍和白菜的共同祖先與擬南芥分化后發生的全基因組三倍化（WGT）事件，使得 WRKY 基因家族在甘藍和白菜中得以快速擴張。WGT 導致的 WRKY 重復基因丟失率約為 32%，而在基因組水平重復基因的丟失率約為 60%；表達譜數據顯示大量的 WRKY 重復基因發生了表達分化。上述結果說明，WRKY 基因家族在甘藍中偏好性地保留并分化出了新的功能，增加了 WRKY 基因家族的多樣化，擴張后的 WRKY 基因家族有助于甘藍形成豐富的多樣性與生態適應。該研究促進了對甘藍 WRKY 基因家族成員的組成、基因組分布、進化、基因表達等方面的認識，為將來進一步開展 WRKY 基因家族功能研究與分子育種利用奠定了重要基礎。

　　上述研究結果以Genome-wide identification and comparative expression analysis reveal a rapid expansion and functional divergence of duplicated genes in the WRKY gene family of cabbage, Brassica oleracea var. capitata 為題在線發表在 GENE 上。