热带作物学报

作者：吴金山, 陆小静, 王思琦, 黄家权, 张逸杰, 贾迎雪, 陈银华

单位：1.海南大学热带作物学院，海南海口 570228,2.中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所，海南海口 571101,3.海南大学林学院，海南海口 570228

关键词：木薯,FRK1类似基因,生物信息学,表达分析

基金：国家现代木薯产业技术体系项目(CARS-11-HNCYH)

FRK1是拟南芥先天免疫下游标记基因，该基因的表达意味着PTI途径的启动。本研究以拟南芥FRK1蛋白序列采用Blastp的方法，从木薯本地基因组数据库中筛选FRK1类似基因共8个，经生物信息学分析发现此8个类似基因均编码类受体蛋白激酶，其氨基酸长度位于804~921 aa之间，蛋白质序列平均长度为863 aa；8个类似基因在木薯染色体上呈不均匀分布，主要分布在11号和4号染色体上。对其基因结构分析发现，8个类似基因可分为两大类，与进化树分析结果一致。根据保守基序的位置、氨基酸残基长度等信息分析发现，8个类似FRK蛋白与AtFRK1具有3个相同的保守基序，且长度位于50~250 aa之间。经与AtFRK1比对，综合蛋白基序、染色体定位以及进化关系等结果，候选MeFRK1基因为木薯基因组中先天免疫下游标记基因。以木薯SC8组培幼苗为材料，分别利用激素SA、JA和病原菌Xam进行处理后，利用荧光定量PCR测定MeFRK1基因在叶片中的表达量。结果表明：3个处理表达量基本均呈先上升后下降的变化趋势。激素SA、JA处理在15 min时均达到最大值，且SA的表达量略高于JA，而在病原菌Xam处理后第4天时达到最大值，此时表达量明显高于SA、JA处理，是SA的2.84倍，JA的3.06倍。由此可知，MeFRK1在响应SA和JA信号途径时，短时间内具有正调控作用，且反应较为迅速。在病原菌Xam胁迫中，能更好地诱导该基因的表达，从而提高木薯对病原菌Xam的抗性。其结果可为进一步建立木薯抗病分子体系奠定基础。

来源：2023年第8期

《热带作物学报》期刊编辑部

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