小麦和偃麦草TIR基因家族的系统鉴定与表达分析

摘要

含toll/白介素-1受体(TIR)结构域的基因是植物免疫系统的重要组分。然而,小麦和偃麦草中TIR基因家族迄今尚缺乏系统研究。本研究基于基因组和转录组数据,对普通小麦、二倍体长穗偃麦草、中间偃麦草及十倍体长穗偃麦草中的TIR基因进行了系统鉴定,并分析了它们的进化关系与表达模式。结果表明,普通小麦、二倍体及中间偃麦草的TIR基因在数量和结构上高度保守,每个亚基因组均包含4个成员(TIR1、TNP1、TNP2和TNP3)。十倍体长穗偃麦草基因组中,TIR基因发生了显著扩张,共鉴定出54个,其中尤以TpTIR1类基因发生了大量扩张。经表达谱分析,TNP1基因在多种组织中呈高丰度组成型表达,说明该类基因可能参与调控植物生长发育;TIR1基因在接种白粉菌和条锈菌时几乎不表达,而在禾谷镰刀菌侵染后表达显著上调。研究结果揭示了小麦和偃麦草TIR基因家族的组成和进化特征,为进一步研究TIR基因家族的功能分化提供了重要线索。

关键词

TIR基因 / 小麦 / 偃麦草 / 赤霉病 / 感病因子