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WRKY蛋白是植物中的大型转录因子,其N端保守七肽WRKYGQK可与靶基因的顺式作用元件W-box特异性结合调控下游基因表达,从而参与植物对于多种生物及非生物逆境的防御反应。近年来,WRKY转录因子在大豆、水稻、拟南芥等作物中的研究已比较广泛。对小麦基因组中WRKY基因进行全基因组鉴定和分析,有助于完善该家族信息,为进一步研究WRKY基因的功能奠定基础,本研究采用系统发育分析、基因结构分析、motif分析、顺式作用元件分析等生物信息学手段,对小麦中WRKY家族进行综合分析。以拟南芥干旱胁迫响应相关WRKY在小麦中的同源WRKY为候选基因,利用qRT-PCR技术探究水分亏缺下WRKY在小麦旗叶及穗部的表达模式。主要获得以下主要结果:1.在所选20种植物中共鉴定1113个WRKY转录因子,其中大部分陆生植物含有WRKY的数量为86-171,而水生植物中为0-6个,其中灰藻和红藻中未鉴定到WRKY。从水生植物到陆生植物,WRKY家族成员数量得到了扩增。在小麦中共鉴定到171个WRKY,依据其在染色体上的位置命名为TaWRKY1-171,获得较为完整的小麦WRKY转录因子家族信息。2.基于系统发育分析和氨基酸序列特征,将所鉴定WRKY分为Group I、II、III 3类,分别包括31、95、45个WRKY。除高度保守的WRKYGQK motif外,存在三种变异WRKYGKK、WRKYGEK、WSKYGQK;在TaWRKY80、166中发现变异的锌指结构C-X6-P-X23-H-X-C及C-X6-F-X23-H-X-C。3.在171个Ta WRKY基因中,115个(Ta WRKY1-115)定位在21条小麦染色体上,其余56个(TaWRKY116-171)锚定在scaffolds。大多数基因分布于3B(15.7%)、5B(9.57%)、2A(7.8%)和5D(7.8%)染色体上,而6B、7A及7B仅包含1个WRKY基因。发现所鉴定的基因明显为非随机的不均匀分布,染色体上端及下端区域密度大,而中间区域较低。85个WRKY基因在进化过程中存在明显的基因复制现象,其中2个基因簇为串联重复(TaWRKY59/60、TaWRKY113/114/115),其余均参加片段重复事件。4.基因结构分析表明,小麦中WRKY基因的内含子数量变化范围为0-5,72个(42.11%)TaWRKY基因含有2个内含子,占最大比例。Exon-intron结构具有组特异性,相同亚家族或家族基因具有相似的内含子位置和相位,进一步印证了进化树的结果。内含子包括两种类型:V型和R型,其中IIa及IIb亚家族中除了TaWRKY165,仅包含V型内含子,而其他家族几乎都包括R型内含子。利用MEME在线网站,对获得的WRKY进行保守motif分析。预测结果显示TaWRKY蛋白中含多个保守motif,同一类型的WRKY含有的motif类型和数目具有一定的相似性。同时,Motif 1、4包含一个WRKYGQK序列,为WRKY的特征序列。5.利用PlantCARE在线工具获得142个TaWRKY基因的顺式作用元件。结果表明,WRKY基因启动子区包含大量参与生物胁迫(激素、病原菌等)及非生物胁迫(光、损伤、冷、热、干旱等)应答的顺式作用元件。6.利用qRT-PCR技术对籽粒灌浆期小麦旗叶、颖壳、外稃中12个WRKY基因进行了干旱胁迫的表达谱分析。结果表明,大多数所筛选基因对水分胁迫较敏感,不同灌浆期,Ta WRKY基因表达差异明显。花后0、3和5d,TaWRKY1、20、31、112、123、142、149在旗叶中显著上调表达;而穗部Ta WRKY90、97、120、133在灌浆早期的表达下调或变幅较小,中后期上调。小麦WRKY基因的表达具有组织特异性。