三七RALF基因家族鉴定及表达分析

　　

摘要：

目的 快速碱化因子（rapid alkalinization factors, RALFs）是一类植物多肽类激素，参与植物免疫应答反应，在三七全基因组水平对RALF基因家族进行鉴定并探究PnoRALFs基因家族在三七免疫反应中的作用。 方法 利用生物信息学分析方法对PnoRALFs基因家族进行鉴定，对该基因家族染色体分布、蛋白理化性质、系统发育树、保守基序、基因结构、启动子顺式元件和组织特异性进行表达分析；采用4种外源激素水杨酸（SA）、茉莉酸甲酯（MeJA）、脱落酸（ABA）、乙烯（ETH）处理及毁灭柱孢菌（Cylindrocarpon destructans）侵染，分析基因表达模式，并利用烟草瞬时表达验证关键基因的功能。 结果 三七全基因组中共鉴定到13个PnoRALFs基因，分布于8条染色体，分为Ⅰ亚类和Ⅱ亚类；基因结构和保守基序分析发现，PnoRALFs基因含有保守的RRXL基序和YISY保守基序；顺式元件预测发现PnoRALFs基因启动子区段含有多种激素如ABA、MeJA、SA和赤霉素（GA）等响应元件。组织特异性表达分析发现，13个PnoRALFs基因在不同组织中的表达水平存在显著差异；此外，4种外源激素处理下，PnoRALF2、PnoRALF5、PnoRALF6、PnoRALF9表达量呈现上调趋势；毁灭柱孢侵染后转录组数据及RT-qPCR分析发现，9个PnoRALFs响应毁灭柱孢侵染，其中PnoRALF9表达量显著上调；烟草瞬时表达PnoRALF9后，烟草中PTI途径NbFPK1、NbWRKY29和ROS途径NbMPK6、NbGAPDH表达量上调。 结论 三七全基因组共鉴定到13个PnoRALFs基因，PnoRALF9响应4种外源激素处理及毁灭柱孢侵染，瞬时过表达后诱导植物免疫相关基因表达，推测PnoRALF9在三七抗病免疫反应中发挥重要作用。