陆地棉漆酶基因家族鉴定及在黄萎病菌胁迫下的表达分析

• 作者: 赵晶 李旭彤 梁学忠 王志城 崔静 陈斌 吴立强 王省芬 张桂寅 马峙英 张艳
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 陆地棉 漆酶 基因家族 黄萎病 基因表达
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 1784-1795
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2019.94053

摘要

黄萎病是降低棉花产量和品质较为严重的维管束病害。棉花在抵抗病原菌的过程中，抗病基因起着尤为重要的作用。漆酶是一种多功能氧化酶，在植物木质素合成和提高植株抗逆性等方面发挥着重要作用。高质量版本的基因组是提升基因家族分析准确性的必要条件。本研究以目前最新的陆地棉TM-1高质量版本基因组为参考，通过生物信息学分析鉴定了陆地棉基因组中的Laccase(GhirLAC)基因家族，并对其进行了理化性质、基因结构、染色体定位以及在黄萎病胁迫下的表达模式分析。结果表明，陆地棉TM-1基因组中共包含83个GhirLAC家族成员，分布在24条染色体上，所有GhirLAC蛋白均定位在胞外，且具有相同/相似的保守基序。系统发育树分析显示，GhirLAC基因家族成员可分为7个亚组。结合黄萎病胁迫下棉花转录组数据，将GhirLAC基因家族各成员的表达分为3种模式，其中第1类和第2类GhirLAC基因在黄萎病菌胁迫下分别呈现有规律的表达量升高和降低，推测这些基因在棉花抗黄萎病反应中发挥重要功能。荧光定量PCR结果表明，GhirLAC02(GhLAC4)、GhirLAC38(GhLAC11)和GhirLAC20(GhLAC12)3个候选基因均受黄萎病菌诱导表达，其表达趋势与转录组数据相吻合。本研究为以后深入解析棉花GhirLAC基因的抗病功能及分子机制奠定基础。