亚麻NBS类抗病基因家族全基因组分析

谢冬微，路颖，赵德宝，杨学，粟建光，孙健，

(1.黑龙江省农业科学院经济作物研究所，哈尔滨150030;2.中国农业科学院麻类研究所，长沙410205;3.东北农业大学农学院，哈尔滨150030)

植物对于识别和响应病原菌 (病毒、真菌、细菌)具有复杂的机制。诱导防御响应被病原体无毒性 (avr)基因和植物抗病基因 (R)的特异相互作用所调节。R和avr基因在植物识别和抵御病原菌方面起着非常重要的作用[1－2]。近些年来，大量的R基因已经从一些植物中被克隆获得，R蛋白能直接或间接地作用于病原诱导物并启动抗病基因下游的级联防卫反应[3]。R基因被视为植物的广谱抗病基因，通常该类基因中会包含有一些非常保守的结构域[1，4]。

绝大多数R基因编码的蛋白具有编码核苷酸结合位点 (nucleotide－binding site，NBS)和富亮氨酸重复蛋白 (leucine－rich－repeat，LRR)结构域的特点[4]，NBS结构域中包含的保守基序可以将NBS类基因分成不同的亚组[5－7]。在植物R蛋白中NBS区域负责结合ATP和GTP[8]，而LRR区域在植物中表现出直接或间接的抗病作用[9]。此外，LRR区域还被证明参与结合病原感应器和调解信号转导[10]。NBS－LRR基因家族根据其N末端结构的不同被分成两个亚家族[11]，一个亚家族是由TIR－NBS－LRR(TNL)组成，其编码的序列N末端具有TIR(Toll/白细胞介素－1受体类似结构)，另外的一个亚家族是由CC－NBS－LRR(CBL)组成，其编码序列的N末端不具有TIR，但却有卷曲的螺旋 (Coiled－coil CC)结构域[12]。

亚麻 (Linum usitatissimum)是人类最早使用的植物天然纤维及油料作物，是重要的经济作物之一。2012年，Wang等[13]报道非冗余的重叠群组装后获得302Mb的亚麻全基因组数据大约覆盖了亚麻基因组的81%以上，多达96%的已报道的亚麻EST序列被比对到全基因组测序得到的scaffolds上，且预测得到43384个编码功能蛋白的基因。……