华北农学报

作者：李雯霏, 李红霞, 刘玉卫, 巩校东, 魏淑珍, 谷守芹

单位：1 河北农业大学 生命科学学院,河北省植物生理与分子病理学重点实验室,河北省农业微生物生物信息利用技术创新中心,河北 保定 071001；2 衡水学院,河北省湿地生态与保护重点实验室,河北省湿地保护与绿色发展协同创新中心,河北 衡水 053010

关键词：玉米,OPR家族,系统进化,泛基因组,表达模式,

基金：国家自然科学基金(31671983); 中央引导地方科技发展资金(216Z2902G); 现代农业产业技术体系专项(CARS-02)

12-氧-植物二烯酸还原酶(OPR)为黄素单核苷酸(FMN)依赖的氧化还原酶,是合成茉莉酸的关键酶,其对植物生长发育及防御调控具有重要作用。为研究OPR基因在玉米中的抗病作用,利用生物信息学方法,在31个玉米不同自交系中对OPR家族成员进行鉴定,并分析受玉米大斑病菌侵染后的表达规律。结果表明,在玉米B73品系中鉴定出了8个OPR基因,这些基因不均匀地分布于7条染色体上,且其表达蛋白富含酸性氨基酸。进一步分析发现,玉米OPR家族只有1种结构域Oxidored_FMN,并且所有成员均包含已鉴定的10个蛋白质保守基序。利用MEGA软件对玉米、小麦、水稻和拟南芥的OPR家族成员进行系统发育关系分析,发现这些植物OPR基因家族进化关系具有明显差异,其中玉米和水稻的进化关系最为接近。运用OrthoFinder软件对其同源组分析发现,玉米OPR基因家族具有高度保守性,所有OPR基因均为核心基因,但其功能略有差别。进一步利用河北省植物生理与分子病理学重点实验室前期的RNA-seq数据,对玉米B73 品系OPR基因响应大斑病菌侵染的表达模式进行分析,并通过qRT-PCR对基因表达模式进行验证,发现这些基因在病菌侵染玉米过程中呈现3种不同的表达模式。本研究系统的鉴定了玉米泛基因组OPR家族基因,以及确定了其在应对玉米大斑病菌侵染后的表达模式。

来源：2023年第5期

《华北农学报》期刊编辑部

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