谷子NPR1基因特征及响应禾生指梗霉侵染的表达分析

作者：刘旭; 张诺; 徐林; 孙卓楠; 张宝俊^*

来源：山西农业科学, 2022, 50(09): 1233-1239.

• 谷子
• NPR1
• 禾生指梗霉
• 转录组
• 表达模式

病程相关基因1的非表达子（NPR1）是植物抗病信号传导的关键基因，在植物响应病原菌侵染过程中发挥重要作用。为分析谷子NPR1家族基因的特征及响应禾生指梗霉侵染的表达水平，根据已报道的拟南芥、水稻NPR1蛋白序列，利用BLASTP对xiaomi全基因组进行鉴定，利用生物信息学方法进行理化性质分析、进化分析、基因结构分析，利用转录组数据分析谷子NPR1家族基因的组织表达特异性及响应禾生指梗霉胁迫下的表达特征。结果表明，共筛选到谷子NPR1家族基因4个，分别位于第5、8、9号染色体上，依次命名为SiNPR1～SiNPR4，编码475～629个氨基酸，其中，SiNPR1定位于细胞核中，SiNPR2、SiNPR4定位于叶绿体中，SiNPR3定位于质膜且为唯一的疏水蛋白。进化分析发现，谷子与拟南芥、水稻NPR1家族基因可分为3类，其中，SiNPR2和SiNPR4聚为一支，SiNPRs与OsNPRs亲缘关系更近。motif分析中共鉴定到8个motif基序，除SiNPR3仅含有5个保守基序外，其余成员均含8个保守基序，且排列顺序均为motif6、motif2、motif7、motif3、motif4、motif5、motif1、motif8；顺式作用元件分析发现，该家族成员主要含有水杨酸、茉莉酸甲酯、赤霉素等激素元件。组织特异性分析发现，仅SiNPR1在不同时期未成熟种子中特异高表达，其余基因均在不同时期叶片中高表达；转录组分析发现，SiNPR1在受禾生指梗霉侵染的谷子叶片和穗中均上调表达，表明SiNPR1可能在抵御禾生指梗霉侵染方面发挥重要作用。

• 单位
  山西农业大学