芫荽基因组中NBS-LRR家族基因的鉴定及系统演化分析

摘要

基于芫荽(Coriandrum sativum Linn.)基因组测序结果,利用BLAST和HMMER软件对芫荽基因组中的NBS-LRR家族基因进行鉴定,分析这些基因在芫荽染色体上的分布情况和复制类型,对芫荽、旱芹(Apium graveolens Linn.)和野胡萝卜(Daucus carota Linn.)基因组中的NBS-LRR家族基因进行系统演化分析,并对鉴定的NBS-LRR家族基因在芫荽根、茎、叶和花中的表达丰度进行比较.结果表明:在芫荽基因组中共鉴定出191个NBS-LRR家族基因,属于CNL、TNL和RNL 3个亚类,各包含122、62和7个基因.有155个NBS-LRR家族基因被定位到芫荽的11条染色体上,其中,7号染色体上的NBS-LRR家族基因最多(33),6号染色体上的NBS-LRR家族基因最少(2);这些基因可划分成98个位点,包括72个单基因位点和26个多基因位点,平均每个位点1.6个基因,其中,多基因位点分布在1号、2号、3号、4号、7号、9号和10号染色体上,共包含83个NBS-LRR家族基因,平均每个多基因位点3.2个基因.在定位到染色体上的NBS-LRR家族基因中,分散重复基因最多(91),串联重复和近端重复基因较多(分别为34和26),而片段重复基因最少(4).系统演化分析结果表明:芫荽、旱芹和野胡萝卜基因组中的NBS-LRR家族基因按照CNL、TNL和RNL亚类聚成3个分支,并且芫荽、旱芹和野胡萝卜的多数NBS-LRR家族基因各自聚集,说明NBS-LRR家族基因在供试3个种类分化后发生了物种特异性扩张.芫荽NBS-LRR家族基因在不同器官中的表达分析结果显示:多数NBS-LRR家族基因能够在芫荽不同器官中表达,但表达丰度很低.综上所述,芫荽基因组中的NBS-LRR家族基因较少,在染色体间分布不均匀,并且绝大多数NBS-LRR家族基因在器官中的表达水平很低.