近日,山东农业大学在植物抗病信号网络关键因子的研究中取得了新进展,相关研究成果以Genome-Wide Identification and Analysis of the NPR1-like Gene Family in Bread Wheat and its Relatives为题,发表在SCI收录的《International Journal of Molecular Sciences》杂志上(五年影响因子4.331)。
病程相关基因非表达子1(NPR1)及其旁系同源蛋白NPR3和NPR4都是水杨酸(SA)的受体,NPR1不仅对植物系统获得性抗性和诱导系统抗性起核心调控作用,而且对植物基础抗性以及由抗病基因决定的抗性的重要调控因子。本研究在普通小麦(Triticum aestivum)鉴定出17个NPR1基因,其亲缘种乌拉尔图(Triticum urartu)鉴定出5个NPR1基因,野生二粒小麦(Triticum dicoccoides)鉴定出12个NPR1基因,粗山羊草(Aegilops tauschii)鉴定出6个NPR1基因。对鉴定出来的NPR1-like基因的蛋白特性、基因结构、系统发育、水杨酸通路相关顺式调控元件、染色体定位、共线性及转录组表达进行了详细分析。40个TaNPR1-like蛋白和其他植物的同源蛋白聚类成三个主要分支,同一分支有相似的外显子-内含子结构,蛋白质结构域/基序组成和保守的氨基酸残基。除了TaNPR2-D基因,其他TaNPR1-like基因定位在普通小麦3, 4和5号同源染色体上,各个成员在六倍体小麦形成后的进化较为保守。TaNPR1-like基因表现出组织/器官特异性表达模式,并且部分成员在生物胁迫条件下被诱导表达。对 NPR1基因的深入分析将促进人们对植物抗病机制的更深入理解。
该研究的第一作者为我校农学院农艺与种业18级硕士研究生刘贤,农学院胥倩教授和英国威廉希尔公司杨龙副教授为并列通迅作者。该项目受到国家重点研发计划(2016YFD0100602)和山东省现代农业产业体系(SDAIT-25-02)基金资助。