水稻抗白叶枯病Xa1基因家族的生物信息学分析

作者：陈玲; 陈越; 钟巧芳; 王波; 付坚; 肖素勤; 程在全; 余腾琼^*

来源：分子植物育种, 2021, 19(09): 2785-2797.

DOI：10.13271/j.mpb.019.002785

• 水稻白叶枯病
• Xa1基因家族
• 生物信息学
• 系统进化

水稻抗白叶枯病基因Xa1是一个能对日本白叶枯病优势小种产生专化抗性的R基因,曾被广泛应用于水稻的抗性育种研究。为深入了解Xa1家族成员及其特征,本研究通过生物信息学对Xa1类成员进行系统鉴定,并分析其基本结构特征、染色体定位、序列变异以及系统进化关系等相关特性。结果显示,共鉴定到34个成员,它们都来自稻属植物,这些成员成簇分布在水稻4号染色体上。基本结构特征分析结果表明,Xa1家族成员的DNA、mRNA和CDS长度,以及内含子、外显子和氨基酸数量等偏差较大,但氨基酸残基组成差异不明显;多样性分析发现,氨基酸保守性低,密码子偏好性不强,核苷酸和氨基酸遗传变异较丰富,但大多的变异为无义突变;根据进化关系将家族成员分为五类,其中第五类成员包括LOC102719767共1个基因,它们位于系统树基部,为Xa1类基因进化的祖先类群。本研究初步分析了Xa1基因家族的特征,为后期从中发掘功能性抗白叶枯病基因提供理论支持。

• 单位
  农业部; 云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所; 云南省农业生物技术重点实验室