甘蔗割手密種LRRII-RLK基因家族演化和表達(dá)分析

丁洪艷馮曉溪汪柏宇張積森,*

1廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院, 廣西南寧 530004;2廣西大學(xué)亞熱帶農(nóng)業(yè)生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣西南寧 530004;3福建農(nóng)林大學(xué)農(nóng)學(xué)院, 福建福州 350002

植物類受體蛋白激酶(receptor-like protein kinases, RLK)是一種類似于動(dòng)物受體蛋白激酶(receptor protein kinases, RPK)的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶, 在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方面與動(dòng)物十分相似。RLKs參與了植物各種各樣的生物過程, 包括植物生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控、激素感知、病害防御及自交不親和性識(shí)別等[1]。RLK基因家族是植物基因家族中的一類超家族, 具有數(shù)量非常龐大的家族成員, 在擬南芥中至少有610個(gè)RLK基因[2], 水稻大約有1132個(gè)RLK基因[3]。RLK基因家族編碼植物中一種非常重要的細(xì)胞識(shí)別受體, 在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中發(fā)揮著重要作用, 它是一種跨膜蛋白, 具有特定的氨基末端胞外結(jié)構(gòu)域和羧基末端胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域, 這些結(jié)構(gòu)域涉及廣泛的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑[4]。大多數(shù)RLK基因定位于細(xì)胞質(zhì)膜, 也有一些既不具有胞外結(jié)構(gòu)域, 也不具有跨膜結(jié)構(gòu)域的成員, 定位于細(xì)胞質(zhì)中, 被稱為細(xì)胞質(zhì)受體樣激酶(receptor-like cytoplasmic kinase,RLCK)。根據(jù)RLK胞外結(jié)構(gòu)域和胞內(nèi)激酶結(jié)構(gòu)域的特征可以將RLK家族分為幾十種亞家族, 其中富含亮氨酸重復(fù)序列(leucine-rich repeat, LRR)結(jié)構(gòu)域的LRR-RLK家族是其最大的亞家族, 擬南芥中含有225個(gè)該亞家族的成員, 可以再將其分為15個(gè)亞家族(LRR I-LRR XV)[5]。

LRR-RLK基因功能的研究表明, 它們有2個(gè)主要功能: 防御病原體和參與植物生長(zhǎng)發(fā)育[6-7]。擬南芥中LRR-RLK基因家族的CLV1和BAK1在植物生長(zhǎng)發(fā)育中發(fā)揮著重要作用, 其中CLV1具有抑制細(xì)胞增長(zhǎng)的作用, 它通過……