类型a
藜麦中bZIP转录因子家族的全基因组鉴定与功能分析
本研究的主要作者包括李峰（Feng Li）、刘建霞（Jianxia Liu）、郭旭虎（Xuhu Guo）等人，他们来自山西大同大学生命科学学院、山西农业科学院玉米研究所等机构。该研究发表于2020年的《BMC Plant Biology》期刊上。
藜麦（Chenopodium quinoa Willd.）是一种具有高营养价值和抗逆性的假谷物作物，属于苋科植物，能够耐受盐碱、干旱等多种逆境条件。基本亮氨酸拉链（basic leucine zipper, bZIP）转录因子是真核生物特有的蛋白质家族，在植物生长发育及应对外界胁迫过程中发挥重要作用。尽管藜麦及其近缘物种（如菠菜、甜菜和苋菜）的基因组已被测序，但对其bZIP家族的研究仍较为有限。本研究旨在系统地鉴定和分析藜麦中的bZIP基因家族，探讨其进化关系、结构特征及表达模式，并筛选可能参与盐胁迫响应的候选基因。
本研究分为以下几个主要步骤：
bZIP基因的全基因组鉴定
从Phytozome数据库获取藜麦基因组数据，并利用NCBI数据库下载菠菜、甜菜和苋菜的基因组序列。通过BLASTP程序以拟南芥（Arabidopsis thaliana）已知的bZIP蛋白序列为查询模板，搜索藜麦及其他三种苋科植物中的bZIP基因。随后使用CDD（Conserved Domain Database）和SMART工具验证bZIP结构域的存在，最终确认了94个藜麦bZIP基因（命名为CqBZIP1-CqBZIP94）。同时对这些基因编码的蛋白质进行了理化性质预测。
系统发育分类与结构分析
利用ClustalX软件对所有鉴定出的bZIP序列进行比对，采用MEGA7构建邻接法（Neighbor-Joining, NJ）系统发育树，并通过1000次重复抽样评估节点支持率。此外，使用MEME在线工具扫描CqBZIP蛋白中的保守基序（motif），并结合GSDS工具绘制基因外显子-内含子结构图。
染色体定位与基因复制事件分析
下载藜麦和苋菜bZIP基因的具体染色体位置信息，并通过BLASTP和系统发育分析识别基因复制对。利用Circos程序可视化基因复制事件分布。通过DnaSP v5.0软件计算非同义替换率（Ka）与同义替换率（Ks），并计算Ka/Ks比值以评估选择压力。
表达模式分析
使用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术检测11个选定CqBZIP基因在不同组织（根、茎、叶）及盐胁迫条件下根部的表达水平。RNA样品来源于经300 mM NaCl处理0小时、1小时和3小时后的白藜麦幼苗。相对表达量通过2−⊿⊿Ct方法计算，并以延伸因子1α（EF1α）作为内参基因。
bZIP基因的鉴定与分类
在藜麦中共鉴定出94个bZIP基因，这些基因被划分为12个亚家族（A-K和S）。其中，亚家族S包含最多成员（17%），而亚家族B、J和K成员最少（各占2%）。藜麦与其他三种苋科植物相比，其bZIP基因数量接近两倍，这与其异源四倍体特性一致。
系统发育与结构特征
系统发育分析表明，藜麦bZIP基因在不同亚家族间具有显著差异，但同一亚家族内的成员表现出高度保守的外显子-内含子结构和蛋白基序。例如，亚家族D和G含有较多内含子，而亚家族S和F则多为无内含子基因。此外，MEME分析鉴定了20个保守基序，其中motif 1代表典型的bZIP结构域核心区域。
基因复制与正向选择压力
共发现32对基因复制对，主要集中于亚家族S、D、A、G和I。所有复制对的Ka/Ks比值均小于1，表明这些基因经历了纯化选择，功能分化程度较低。此外，藜麦与菠菜、甜菜和苋菜之间的直系同源基因对也显示有限的功能分化。
表达模式分析
11个选定CqBZIP基因在不同组织中呈现特异性表达模式。例如，CqBZIP3主要在叶片中表达，而CqBZIP17则在嫩茎中表达较高。在盐胁迫条件下，6个基因（CqBZIP3、CqBZIP8、CqBZIP24、CqBZIP67、CqBZIP44和CqBZIP73）表现出上调表达，提示它们可能参与盐胁迫响应。此外，部分复制基因对（如CqBZIP44/CqBZIP67）在不同组织或盐胁迫条件下的表达模式相似，进一步说明这些基因可能保留了一些关键功能。
本研究首次全面解析了藜麦中bZIP基因家族的系统发育分类、结构特征、扩展模式及表达谱。结果不仅加深了我们对藜麦bZIP家族分子进化和功能的理解，还为后续研究提供了潜在的候选基因，尤其是那些可能参与盐胁迫响应的基因。此外，本研究揭示了藜麦基因组融合事件对bZIP家族扩展的影响，为进一步探索植物抗逆机制奠定了基础。
本研究还强调了基因复制在植物进化中的重要性，指出复制基因可能通过保留原始功能或获得新功能来增强植物适应环境的能力。此外，作者建议未来可结合CRISPR/Cas9等基因编辑技术验证这些候选基因的具体功能。