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全基因组水平上芸薹属Mlo抗病基因的比较分析

发布时间:2019-10-15 18:22
【摘要】:为揭示植物广谱抗病机制,创造优良的抗白粉病新抗源,了解芸薹属全基因组水平的MLO基因家族,利用保守结构域的隐马模型,分析拟南芥、白菜、甘蓝和油菜中123个MLO类型抗病基因。进化分析发现,拟南芥和芸薹属物种Mlo抗病基因的进化树非常清晰地分成3个亚组。关系分析显示,拟南芥Mlo3和Mlo9基因在芸薹属物种中并没有找到对应的同源基因。通过跨膜结构域分析发现,71个MLO类型抗病基因有超过7个跨膜结构域,且包含超过12个外显子结构。这些基因符合MLO类型抗病基因的典型特征,可能是四个物种中主要的功能基因。通过对71个Mlo抗病基因的保守结构域分析发现,四个物种中均含有1个共有的保守氨基酸序列(长度462aa),这段保守的氨基酸序列可能是Mlo基因的主要功能序列。除了Mlo3和Mlo9,其余Mlo基因都发生了不同程度的扩张。
【图文】:

芸薹属,成员,物种,拟南芥


图2拟南芥和芸薹属物种MLO类型抗病基因的保守跨膜结构域Fig.2ConservativetransmembranemotifsofMLOgenefamilyinA.thalianaandBrassicaspecies有些基因家族的成员出现了1拷贝保留,有的呈现了2拷贝保留,,有的成员还在3拷贝保留的基础上,又出现了更多的拷贝。Mlo5,Mlo7和Mlo15基因在白菜和甘蓝基因组中出现了1拷贝保留,在油菜基因组中有2拷贝保留。Mlo1、Mlo10和Mlo11在白菜和甘蓝基因组中呈现了2拷贝保留,在油菜基因组中呈现4拷贝保留。Mlo2、Mlo6和Mlo12在白菜和甘蓝基因组中呈现了3拷贝或超过3拷贝的保留,在油菜基因组中呈现了超过6拷贝的保留。MLO类型抗病基因拷贝数的增加,意味着对应的功能增强,增强了芸薹属物种对环境的适应性。表2拟南芥和芸薹属物种MLO家族成员的扩张和丢失Table2ExpansionandlossofMLOrelatedgenesamongA.thalianaandBrassicaspecies基因GeneA.thalianaB.rapaB.oleraceaB.napusMlo11225Mlo21467Mlo31000Mlo41212Mlo51112Mlo61347Mlo71112Mlo81003Mlo91000Mlo101224Mlo111224Mlo1213410Mlo131124Mlo141125Mlo151112全部Total152318573讨论与结论MLO家族主要负责液泡铁/锰离子转运过程。该家族成员大多定位于液泡膜上,均含有Mlo特征性结构域[13]。Mlo基因普遍存在于不同物种之中,但是其生理功能随物种不同有所差异。至今为止,MLO家族还没有在芸薹属物种中得到系统的鉴定,为探讨Mlo基因在拟南芥、白菜、甘蓝、甘蓝型油菜中可能的作用和演化机制,本研究基于已获得的拟南芥、白菜、甘蓝和油菜全基因组数据进行了全面分析[15~18]。基于MLO家族保守结构域的隐马模型的profile,在四个物种全基因组的蛋白序列中进行Mlo基因检索,最后得到15个拟南
【作者单位】: 南阳师范学院;
【基金】:河南省科技厅产学研合作项目(162107000007)
【分类号】:Q943.2;S435.654

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本文编号:2549767

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