山西农业科学2023，51（10）：1153-1161JournalofShanxiAgriculturalSciences谷子WAK基因家族全基因组鉴定及表达分析王雪，孙玉荣，张诺，李忠祥，任志贤，张宝俊（山西农业大学植物保护学院，山西太谷030801）摘要：细胞壁关联蛋白激酶（Wall-associatedkinases，WAKs）是一类独特的类受体蛋白激酶（Receptorlikeki‑nases，RLKs），在寄主植物抗病反应中起着关键作用。为分析谷子WAK基因家族的特征及潜在功能，基于已研究发表的拟南芥、水稻WAK蛋白序列，通过同源序列比对的方法对xiaomi全基因组进行WAK基因家族鉴定，借助TBtools、MEGA等软件对谷子WAK基因理化性质、基因定位、系统进化、保守结构域、顺式作用元件进行分析。结果表明，共鉴定到谷子WAK家族成员41个，在谷子1~9号染色体上均有分布，编码590~1131个氨基酸；蛋白质分子质量为65.62~123.36ku，等电点为5.18~8.49；Si3g36660、Si7g23280、Si8g19780的蛋白表现为疏水性，其他蛋白均为亲水性；亚细胞定位预测结果显示，28个基因定位于质膜，6个基因定位于叶绿体，其他基因分别定位于高尔基体、液泡、内质网、细胞外基质。系统发育分析结果显示，谷子、拟南芥和水稻的WAK基因家族可分为5类，其中，Si1g24650与Os01g26174、Si1g12300与Os02g02120的同源关系最近。谷子WAK基因家族的8个基序中，Motif3、Motif1、Motif6、Motif4、Motif5基序为保守基序。Si1g25040、Si3g10590、Si3g32650、Si4g01670、Si4g02770、Si4g02780、Si5g09950、Si7g06570、Si7g08090都含有防御和胁迫响应相关元件，推测这9个谷子WAK基因在发挥寄主抗病性方面具有重要作用。基于禾生指梗霉早期侵染互作转录组数据分析表明，谷子Si6g20040、Si7g08090、Si8g19780等3个基因在禾生指梗霉早期侵染阶段，在抗病品种晋谷20号中的表达量均高于感病品种晋谷21号，且于48h在晋谷20号与晋谷21号中的相对表达量差异显著，差异倍率分别为4.99、10.46、2.04。表明所筛选的3个基因可能在响应禾生指梗霉侵染过程中发挥重要作用。关键词：谷子；WAK基因家族；系统进化；生物信息学分析；表达分析中图分类号：S515文献标识码：A文章编号：1002‒2481（2023）10‒1153‒09WholeGenomeIdentificationandExpressionAnalysisofWAKGeneFamilyinFoxtailMilletWANGXue，SUNYurong，ZHANGNuo，LIZhongxiang，RENZhixian，ZHANGBaojun（CollegeofPlantProtection，ShanxiAgriculturalUniversity，Taigu030801，China）Abstract：Wall-associate...
