微毛樱桃NBS-LRR类抗病基因同源序列的克隆及进化分析

摘要

【目的】原产于贵州雷公山的微毛樱桃(Cerasus clarofolia)种质对根瘤病具有很强的抗性,探索其亮氨酸重复核苷酸结合位点(nucleotide binding site-leucine rich repeat, NBS-LRR)抗病基因进化历程,为克隆樱桃根瘤病抗病基因提供基础。【方法】利用同源序列法从微毛樱桃基因组DNA中克隆NBS-LRR类抗病基因的同源序列,对序列特征、进化信息进行分析。【结果】共获得36条NBS-LRR,其中TIR类型24条、non-TIR类型12条。聚类结果显示,TIR与蔷薇科李属5条欧洲甜樱桃(Prunus avium)、17条桃(Prunus persica)、15条果梅(Prunus mume)、1条甘肃桃(Prunus kansuensis)的NBS-LRR序列聚在一支;non-TIR与李属物种甜樱桃、桃、果梅以及蔷薇科非李属物种白梨(Pyrus bretscheideri)、月季(Rosa chinnensis)的NBS-LRR序列聚在一支。Ka/Ks结果显示,微毛樱桃non-TIR类遭受正向选择,TIR类2个群组遭受纯化,1个群组遭受中性选择;TIR Ks频率远高于non-TIR,TIR Ks有两个分布范围,分别是0~0.3和0.8~1.2,non-TIR Ks在0~0.3;TIR Ks在0.1~0.2分布频率最高,non-TIR在0~0.1分布频率最高。【结论】获得的微毛樱桃NBS-LRR序列有TIR和non-TIR两种类型,系统进化树和Ks分析表明TIR可能更为古老,且微毛樱桃与桃、果梅的进化距离小于微毛樱桃与欧洲甜樱桃,TIR比non-TIR有更大规模的复制,都发生在较近的时期;non-TIR遭受正向选择,TIR遭受纯化和中性选择,TIR与non-TIR进化历程不同。