西北植物学报2020,Vol.40Issue(10) :1655-1662.DOI:10.7606/j.issn.1000-4025.2020.10.1655

青稞NBS-LRR类基因HvtRGA的克隆与条纹病胁迫表达分析

Isolation and Expression Analysis of NBS-LRR HvtRGA Gene in Hulless Barley under Stripe Disease Stress

杨雪 姚晓华 安立昆 姚有华 白羿雄 吴昆仑
西北植物学报2020,Vol.40Issue(10) :1655-1662.DOI:10.7606/j.issn.1000-4025.2020.10.1655

青稞NBS-LRR类基因HvtRGA的克隆与条纹病胁迫表达分析

Isolation and Expression Analysis of NBS-LRR HvtRGA Gene in Hulless Barley under Stripe Disease Stress

杨雪 1姚晓华 1安立昆 1姚有华 1白羿雄 1吴昆仑1
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作者信息

  • 1. 青海大学农林科学院,西宁810016;青海省青稞遗传育种重点实验室,西宁810016;国家麦类改良中心青海青稞分中心,西宁810016
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摘要

为探索青稞(Hordeum vulgare L.var.nudum)NBS-LRR类基因在青稞抗条纹病中的分子作用机制,该研究以抗条纹病青稞品种'昆仑14号'和感病品种'Z1141'为材料,从叶片中克隆了HvtRGA基因.HvtRGA基因长3 544 bp,包含一个3 306 bp开放阅读框,编码1 101个氨基酸.序列测序后比对发现,'昆仑14号'与'Z1141'的碱基序列相似性为99.89%,'Z1141'的碱基在1196和1945位置处由G替换成A,但氨基酸序列相似性为100%.蛋白质序列分析表明,HvtRGA为亲水性的不稳定酸性蛋白,具有NB-ARC保守结构域和5个LRR结构域,属于NBS-LRR家族.HvtRGA蛋白与大麦的rgaS-9217、rgaS-226编码的NBS-LRR氨基酸序列相似性分别为96.55%和88.72%.进化树分析表明,青稞与小麦族的大麦、硬粒小麦和二穗短柄草NBS-LRR聚为一个分支,且与大麦rgaS-9217编码的蛋白亲缘关系最近,其次是大麦rgaS-226编码的蛋白,而与狗尾草和栗的亲缘关系最远.qRT-PCR结果表明,条纹病胁迫下,抗病品种和感病品种的HvtRGA基因的表达量极显著升高,且抗病品种'昆仑14号'感病后基因表达量显著高于感病品种'Z1141'.研究推测,HvtRGA基因在青稞抗条纹病的调控过程中可能发挥着重要作用.

关键词

青稞/条纹病/NBS-LRR/HvtRGA基因/基因表达

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基金项目

国家自然科学基金(31660388)

国家自然科学基金(31960427)

青海省科技厅应用基础研究项目(2019-ZJ-7075)

国家大麦(青稞)产业技术体系(CARS-05)

青海省科技厅重点研发与转化计划项目(2020-NK-119)

国家重点研发计划项目子课题(2019YFD1001701-4)

出版年

2020
西北植物学报
西北农林科技大学,陕西省植物学会

西北植物学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.031
ISSN:1000-4025
被引量6
参考文献量10
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