高粱 SbRLK2基因的克隆及表达模式分析

LRR-RLK 家族基因编码的类受体激酶，在植物、动物的抗病过程中起着重要作用，本研究从高粱转录组测序结果中筛选到 1 条具有完整开放阅读框的 LRR-RLK基因序列，设计特异性引物并克隆，通过生物信息学方法分析该基因的序列特征、编码蛋白的理化特性、结构域以及进化关系等，并应用荧光定量PCR技术分析该基因在高粱不同组织中的表达活性。结果表明，克隆得到的LRR-RLK基因开放阅读框为1233 bp，命名为 SbRLK2。SbRLK2编码410 个氨基酸，具有典型的LRR型类受体蛋白激酶结构。DNA 仅与小米及二穗短柄草具有较高同源性，其编码的蛋白与禾本科LRR-RLKs具有较高的同源性。SbRLK2蛋白质理论分子量为 45.017 kDa，理论等电点为 5.85；是稳定疏水性蛋白，具有1个跨膜结构，不存在信号肽；亚细胞预测该基因主要在细胞核(30%)、微体(30%)、和线粒体(10%)中发挥生物学作用。组织特异性表达分析发现，SbRLK2在高粱的花序和叶中高表达，表达量分别是根部的 41.3 倍和 54.3 倍。SbRLK2基因在抗病高粱品种中表达量在接种丝黑穗病菌24h后大幅度增加，72h后表达量有所回落，而在感病品种中的表达量则一直较低，表达差异极显著，说明该基因与高粱的抗丝黑穗病相关。本研究结果为 SbRLK2 基因对高粱抗病的响应模式研究提供了理论参考。