菊花(Chrysanthemum morifolium)是一种全球重要的观赏和经济作物,容易受到冷胁迫的影响,这对其大规模种植构成挑战。植物AT富集序列和锌结合(PLATZ)转录因子是植物感知和响应寒冷及其他非生物胁迫的关键调控因子;然而,这些因子在菊花冷耐性的作用仍不清楚。在本研究中,我们通过基因组范围分析识别出41个CmPLATZ基因。我们系统地研究了这些基因的结构特征、染色体定位、系统发育关系、启动子顺式作用元件和冷响应转录谱。此外,在11个具有不同冷耐性的菊花样本中分析了关键成员的组织特异性表达和冷诱导模式。这41个CmPLATZ基因分布在21条染色体上,并聚类为六个组。CmPLATZ的扩展主要是由全基因组重复制(WGD)事件驱动的。Ka/Ks分析表明,重复基因经历了净选择,导致功能发散受限。共线性分析显示,CmPLATZ基因的进化关系比相关物种C. makinoi和C. seticuspe中的PLATZ基因家族更复杂。基于启动子元素和转录组分析,我们观察到多个CmPLATZ成员对低温胁迫作出响应,并确定CmPLATZ1a和CmPLATZ4a是关键候选调控因子。亚细胞定位实验确认了这些蛋白质的核定位,异源功能验证表明在拟南芥中过表达CmPLATZ1a显著增强了冷耐性,提示该基因可能参与调控保守的冷响应通路。本研究提供了CmPLATZ家族的首次基因组范围特征分析,为菊花的冷响应调控网络提供了新见解,并为扩大种植范围提供了理论基础和候选基因资源。
王等(周四)研究了这个问题。