小麦锈菌蛋白激酶基因家族的鉴定与生物信息学分析

• 作者: 刘娜 李博 李春奇 李闯 许笑蒙 郑文明
• 来源期刊: 植物保护学报
• 关键词: 小麦锈菌 蛋白激酶 进化 基因组结构 蛋白互作
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 53-59
• 页数: 7页
• 字数: 4019字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13802/j.cnki.zwbhxb.2018.2018905

摘要

为深入分析锈菌结构基因组,阐明锈菌毒性变异的分子机制,本研究通过生物信息分析方法,对3种小麦锈菌蛋白激酶(protein kinases,PKs)超家族预测基因进行了系统分析,利用COG (clusters of orthologous groups of proteins)、KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)、GO (gene ontology)和PHI (pathogen-host interactions)数据库进行注释分析,并对小麦锈菌MAPK基因的蛋白质互作网络进行预测.结果表明,条锈菌Puccinia striiformis、叶锈菌P.triticina和秆锈菌P.gramins的PKs基因数量分别为221、159和159个,不同PKs基因家族类型在3种锈菌中的数量分布上表现出很高的保守性.注释分析表明,PKs家族预测功能涉及病原菌生长发育中的调控作用和病原菌-寄主互作机制,包括信号传导和致病因子等.PKs家族核心基因数目在蛋白激酶基因中占比大于1/3.MAPK基因的催化结构域序列呈现高度相似性.以STRING数据库的酿酒酵母蛋白质互作网络信息为参考,对小麦锈菌MAPK基因的蛋白质互作网络进行预测,共鉴定出25个互作关系,包含29个MAPK基因.研究表明这3种锈菌之间MAPK互作蛋白质分布不均衡,这可能反映了锈菌基因组进化的特殊复杂性.