小麦4个WAKs/WAKLs基因的分子特征及其响应条锈菌侵染的表达

【目的】鉴定4个小麦WAKs/WAKLs基因,研究其响应条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici)侵染的表达模式。【方法】从小麦条锈病抗病材料云337和感病材料云402转录组差异表达的基因中筛选出4个WAKs/WAKLs基因,对其基因结构、蛋白质理化性质、保守结构域和进化进行分析,通过RT-qPCR验证4个基因在小麦接种条锈菌后的表达模式。【结果】所鉴定的TraesCS1B02G004100、TraesCS6B02G459100、TraesCSU02G079300和TraesCS3A02G122300基因长度分别为3194、5117、3208和2934 bp,分别编码714、960、737和652个氨基酸,均包括胞外GUB结构域和胞内激酶结构域,均位于细胞膜。系统进化分析表明:TraesCS6B02G459100与水稻Os05g04460、TraesCSU02G079300与水稻Os02g02120、TraesCS3A02G122300与拟南芥AtWAKL15、TraesCS1B02G004100与大麦HORVU.MOREX.r3.5HG0503880的亲缘关系分别最近。激酶部位氨基酸序列分析表明:TraesCS1B02G004100和TraesCSU02G079300为与植物先天免疫机制相关的非RD激酶,TraesCS6B02G459100和TraesCS3A02G122300为RD激酶。基因表达分析表明:4个WAKs/WAKLs基因在小麦接种条锈菌后均差异表达,其中TraesCS1B02G004100在抗病材料中的表达被抑制、在感病材料中不表达。【结论】TraesCS3A02G122300和TraesCSU02G079300在小麦与条锈菌亲和及非亲和互作体系中均差异表达;TraesCS6B02G459100和TraesCS1B02G004100仅在非亲和互作中特异表达。非RD激酶Traes-CS1B02G004100表达受到抑制,其调控抗病性的功能和机制需进一步研究。