荔枝CDPK基因家族鉴定及其在霜疫病胁迫下的表达分析
刘海伦
严倩
姜永华
史发超
陈洁珍
蔡长河
欧良喜
广东省农业科学院果树研究所·农业农村部南亚热带果树生物学与遗传资源利用重点实验室·广东省热带亚热带果树研究重点实验室,广州 510640
摘要：[目的]鉴定荔枝(Litchi chinensis Sonn.)钙依赖蛋白激酶(CDPK)基因家族,并分析其在不同组织和荔枝霜疫病胁迫下的表达模式.[方法]基于荔枝基因组数据,利用生物信息学方法鉴定CDPK家族基因,并对其序列特征、基因结构、启动子顺式作用元件、染色体定位和进化关系等进行分析.依赖276份荔枝种质材料,筛选高抗霜疫病的优良荔枝品种.另外,通过RNA-Seq和qRT-PCR方法检测高抗病荔枝品种中LcCDPK基因家族成员在荔枝霜疫病胁迫处理下的表达模式.[结果]从276份荔枝自然群体材料中鉴定到荔枝高抗霜疫病品种裕荣1号(YR1).从荔枝基因组中共鉴定出19个LcCDPK基因家族成员,分布于11条染色体上.根据保守结构域和系统发育分析将其分为4个亚家族.基因结构分析表明,LcCDPKs外显子数量为7～19.蛋白结构分析发现,所有LcCDPK蛋白均具有1～4个EF-hand结构域.顺式作用元件分析表明,LcCDPKs成员拥有大量的生物和非生物胁迫响应元件.组织表达分析发现,LcCD-PK基因在荔枝不同组织存在组织特异性.另外,表达分析发现在高抗霜疫病荔枝裕荣1号(YR1)中,LcCDPK5、LcCDPK17和LcCDPK19在霜疫病胁迫后急剧上调表达,LcCDPK3和LcCDPK8急剧下调表达.[结论]裕荣1号(YR1)是一种高抗霜疫病的荔枝品种.荔枝基因组中共鉴定出19个CDPK基因家族成员,具有明显的组织特异性,LcCD-PK5、LcCDPK17、LcCDPK19、LcCDPK3和LcCDPK8可能在荔枝抗霜疫病过程中发挥重要作用.研究结果为进一步探究荔枝CDPK基因家族提供了参考.
关键词：荔枝钙依赖蛋白激酶(CDPK)荔枝霜疫病表达分析
分类号：S667.1(果树园艺)
资助基金：现代农业产业技术体系(CARS-33-01)国家重点研发计划(2019YFD1000904)广东省荔枝产业创新团队项目(2021KJ107-1)
论文发表日期：2023-03-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：15( 442-456 )
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