陸地棉GhERL1基因的鑒定及生物信息學分析

劉文豪，孔憲輝，王旭文，司愛君，馬麒，趙福相，余渝

（新疆農墾科學院棉花研究所/農業農村部西北內陸區棉花生物學與遺傳育種重點實驗室，新疆 石河子 832000）

植物細胞外信號主要由質膜定位的類受體蛋白激酶（Receptor-like kinases，RLKs）感知。類受體蛋白激酶是由一個信號肽、一個富含半胱氨酸的細胞外結構域、一個跨膜結構域和一個預測的細胞內激酶結構域組成的一類跨膜蛋白[1]。這些激酶參與細胞間通信協調植物組織的生長和發育，控制植物地上器官的伸長、葉片形成、花的發育和表皮分化[2]，進而影響不同植物物種的非生物脅迫耐受性。棉花是我國重要的經濟作物，對抗病、抗逆優質棉的培育是解決產量問題的根本途徑，而分析關鍵基因的調控網絡、差異表達及理化特性具有重要研究意義。

擬南芥ERfs家族受體（ERECTAfamily receptor，ERfs）是一個古老的富含亮氨酸重復序列的RLKs家族，該基因家族由ERECTA（ER）、ERECTA-LIKE1（ERL1）和ERL2組成[3]。研究表明，擬南芥ER介導的信號通路通過調節核小體動力學來促進細胞增殖，調節花序結構形成[4]。整個擬南芥ER家族基因的缺失導致了顯著的矮化癥、側向器官尺寸減小和花朵發育異常，包括花瓣極性擴張、心皮伸長以及花藥和胚珠分化的缺陷[5]。青枯病菌極易引起擬南芥突變體植株Ler（Landsbergerecta）產生萎蔫病，而轉基因植株Ler對青枯病菌的抗病性顯著增強。可能是ER基因通過感知來自青枯病菌的外部生物刺激，然后激活信號通路，導致對病原體的抵抗力增加[6]。目前，已經在菠菜、馬鈴薯、葡萄、黃瓜、大豆、高粱、楊樹、小麥、水稻、番茄等植物中有關于ER基因家族成員研究的相關報道。……