香蕉几丁质酶基因家族的鉴定及在枯萎病侵染时的表达分析

摘要

几丁质酶(CHi,Chitinase)是一种能够催化真菌细胞壁中几丁质水解的病程相关蛋白,在植物与真菌互作中起着重要的作用。本研究以拟南芥几丁质酶基因的蛋白序列为查询序列,在香蕉A基因组数据库中进行BLASTp比对,鉴定出23个香蕉几丁质酶(MaCHi,Musa chitinase)基因家族成员。根据其染色体上的位置,分别命名为MaCHi01~MaCHi23。系统进化树分析表明23个MaCHis可分为糖苷水解酶18(GH18,glycosyl hydrolase 18)和糖苷水解酶19(GH19,glycosyl hydrolase 19)2个亚家族。转录组数据分析表明接种尖孢镰刀菌古巴专化型热带4号生理小种(Foc TR4,Fusarium oxysporum f.sp.cubense tropical race 4)后MaCHi05、MaCHi06、MaCHi07、MaCHi11、MaCHi19和MaCHi20基因在感病品种巴西蕉中显著下调或不表达,在抗病品种GCTCV-119中显著上调。利用RT-qPCR技术对MaCHi05、MaCHi06、MaCHi07、MaCHi11和MaCHi19在抗病和感病品种接种Foc TR4中进行表达分析,结果发现在抗病品种中这些基因的表达都被激活,而在感病品种中没有激活,且在抗病品种中的相对表达量远大于感病品种,表明这些基因以正调控方式参与香蕉抗枯萎病过程。本研究结果为进一步解析MaCHi基因家族成员在香蕉抗枯萎病过程中的功能提供理论参考。