木薯FRK1类似基因的分离及表达分析OACSTPCD

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.