对Spinacia oleracea（菠菜）中CHTBD1基因家族的表征揭示了具有抗霜霉病潜力的候选基因

菠菜白粉病抗性机制研究中，CHTBD1基因家族系统鉴定及功能分析。采用基因组-wide策略解析27个基因的进化特征、结构域多样性及染色体分布规律，结合跨物种同源分析发现其携带大量应激响应和病原识别相关调控元件。通过qRT-PCR验证发现8个差异表达候选基因（SOV2g038970.1等），揭示多组织特异性表达及抗感性品种差异，为有机生产体系抗病育种提供遗传资源。

　　

摘要

菠菜（Spinacia oleracea）是一种全球广泛种植的叶类蔬菜，具有重要的经济价值。然而，其生产受到由Peronospora effusa引起的霜霉病的严重威胁，导致产量大幅下降和市场价值降低，尤其是在有机生产系统中。1型几丁质结合蛋白（CHTBD1）在植物物种中的病原体识别和免疫激活过程中起着关键作用。然而，这些蛋白在菠菜中的基因组组织结构及其在抗病性中的潜在作用尚未得到研究。在这项研究中，我们对菠菜中的CHTBD1基因家族进行了全基因组鉴定和表征，包括与Arabidopsis thaliana和Oryza sativa的系统发育分析、结构域分析、染色体分布图谱绘制、与四种代表性被子植物的跨物种同线性分析以及启动子顺式元件预测。我们发现了27个分布于四个染色体上的SoCHTBD1基因，这些基因具有多样的结构域特征，并富含与胁迫反应和病原体相关的顺式调控元件。通过对14个候选基因在抗病（U9）和感病（S2）品种中进行定量实时PCR（聚合酶链反应）分析，发现在不同组织类型和基因型条件下存在组织特异性和基因型依赖性的表达模式。共鉴定出8个对病原体有响应的候选基因，其中SOV2g038970.1、SOV2g000570.1和SOV6g037200.1在多个组织中表达上调，并且在抗病和感病品种之间存在差异表达。本研究系统地描述了菠菜中的CHTBD1基因家族，为未来的功能验证和抗性育种提供了宝贵的遗传资源。