近日，成都大学赵琦团队在国际知名学术期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry中科院一区TOP，2025年影响因子6.2）上发表了题为“Evolutionary Dynamics and Functional Diversification of bZIP Transcription Factors in Cucurbitaceae: A Pan-Genome Approach”的研究论文。该研究综合运用生物信息学与分子生物学实验手段，首次从泛基因组层面系统解析了葫芦科植物中bZIP转录因子的基因组结构、进化动态与功能分化。这项研究不仅深化了对该基因家族在作物适应性与发育调控中作用机制的理解，也为后续葫芦科作物的分子育种与抗逆遗传改良提供了重要的理论依据和基因资源。

bZIP转录因子在植物中扮演着核心调控角色，广泛参与种子萌发、开花时间等发育过程，更是植物应对干旱、盐碱及病害等多种胁迫的关键枢纽。葫芦科包含黄瓜、西瓜等重要经济作物，其相关研究兼具显著的科研与产业价值。然而，此前针对该科bZIP家族的研究多局限于单一物种，缺乏在全科尺度上对其进化历程与功能网络的系统性解析。本研究利用泛基因组学方对九个葫芦科植物进行了全基因组规模的bZIP转录因子综合分析。研究共鉴定出502个bZIP基因，并划分为12个亚家族。研究发现，核心bZIPs主要通过古老的全基因组复制事件扩增，并广泛参与基础生命活动；而非必需基因则更多通过小规模复制扩增，在环境胁迫适应中功能特化。尤为重要的是，研究揭示了由核心bZIPs成的特定亚家族具有极高的序列保守性与广泛的互作网络。整合转录组学数据的分析进一步鉴定出在多重胁迫及不同发育阶段均活跃表达的核心bZIPs。以高原特色药用植物波棱瓜为模型，通过分子实验验证了部分核心bZIP蛋白的核定位及其转录激活功能。该项研究构建了葫芦科bZIP家族的泛基因组图谱，系统阐明了其进化规律与功能分工。所建立的“泛基因组-转录组”整合分析框架与鉴定出的关键调控基因为葫芦科作物的抗逆分子育种提供了重要的理论依据与基因资源。

成都大学川藏特色药用植物资源开发利用工程研究中心/高等研究院孙敏特聘副研究员为本文第一作者，硕士研究生姜琴和张恩豪为共同第一作者，成都大学赵琦教授为本文的通讯作者。本研究得到成都大学引进人才启动经费(Z3785)，成都大学川藏特色药用植物资源开发利用工程研究中心开放课题(2025CZ003)等资助。

文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5c10450