甘薯基因组NBS-LRR类抗病家族基因挖掘与分析

黄小芳 毕楚韵 石媛媛 胡韵卓 周丽香 梁才晓 黄碧芳 许 明1, 林世强1,,* 陈选阳1,,5,*

甘薯基因组NBS-LRR类抗病家族基因挖掘与分析

黄小芳1,2,**毕楚韵1,2,**石媛媛2胡韵卓3周丽香4梁才晓4黄碧芳4许 明1,2林世强1,4,*陈选阳1,2,5,*

1福建农林大学作物生物技术福建省高校重点实验室, 福建福州 350002;2福建农林大学农学院, 福建福州 350002;3福建农林大学植物保护学院, 福建福州 350002;4福建农林大学生命科学学院, 福建福州 350002;5福建农林大学教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室, 福建福州 350002

NBS-LRR类基因家族是植物抗病基因(Resistance gene)数量最多的一类, 具有NBS (Nucleotide-binding site)和LRR (Leucine-leucine-repeat)结构域。甘薯()栽培种基因组已完成测序, 但尚未注释, 本研究对甘薯基因组序列进行外显子预测, 得到甘薯染色体组全基因组蛋白序列, 在此基础上进一步对NBS-LRR家族基因鉴定和分析表明, 甘薯基因组中含有379个NBS-LRR家族基因, 占全基因组基因总数的0.212%, 其中N型亚家族120个, NL型103个, CNL型133个, TNL型22个, PN型1个。所有染色体上均有NBS-LRR家族基因分布, 但数量明显不同, 其中有60.9%的NBS-LRR基因序列呈簇状分布。NBS-LRR基因序列有15个保守结构域, 在N端较为保守。研究结果为甘薯进一步开展NBS-LRR家族基因的功能研究和抗性育种提供了参考。

甘薯; NBS-LRR;基因; 基因家族; 生物信息学

在植物育种过程中, 通常利用抗病基因(resistance gene)来控制植物病害[1-3]。基因编码的抗性蛋白通过直接或间接的方式识别对应的由病原微生物无毒基因Avr (Avirulence gene)编码的无毒蛋白后, 启动效应因子触发的免疫系统(effector- triggered immunity, ETI), 激活植物体内抗病信号途径, 在侵染部位产生局部的细胞和组织过敏性坏死(hypersensitive response, HR)反应, 最终抵御病原菌的侵染及进一步扩散[4-5]。……