大豆类受体激酶基因GmNIK的克隆与表达分析

作者：方飞; 杨云华; 王丽群; 晋彤彤; 向文扬; 智海剑^*

来源：大豆科学, 2019, 38(05): 704-711.

• 大豆
• GmNIK
• SMV
• 生物信息学
• LRR-RLK
• 表达特性

大豆花叶病毒(soybean mosaic virus,SMV)病是我国大豆产区主要的病害之一,SC18是南方地区SMV流行株系。发掘对SC18株系的抗性基因对改良大豆品种的抗性具有重要意义。本实验室前期将科丰一号对SC18的抗性基因精细定位到大豆2号染色体80 kb的区间,发现该区间存在1个含亮氨酸重复结构的类受体激酶(LRR-RLK)基因GmNIK。为研究大豆GmNIK编码基因的结构和表达特性,从抗病品种科丰一号中克隆了GmNIK基因并对其序列进行生物信息学分析,利用qRT-PCR分析GmNIK在大豆不同组织和不同时期的相对表达量以及SMV诱导下的表达特性。结果表明:GmNIK完整ORF为1 866 bp,编码1个由621个氨基酸组成的具有典型LRR-RLK结构的蛋白。其氨基酸序列与已克隆的R基因的共受体具有高度同源性,与同属豆科植物的苜蓿和花生的NIK基因亲缘关系较近;GmNIK启动子区包含防御和逆境应答元件、水杨酸应答元件等多种顺式作用元件,能够响应大豆花叶病毒SC18的侵染,在大豆营养生长时期,根毛、根、茎以及叶中均有表达。SC18侵染后抗病和感病品种叶片中GmNIK的转录水平存在差异,初步预测该基因与大豆对SC18株系的抗性有关。该研究可为大豆中抗大豆花叶病毒基因的发掘以及明确抗性机制奠定部分基础。

• 单位
  作物遗传与种质创新国家重点实验室; 农业部; 南京农业大学; 大豆研究所