高粱RKD基因家族鉴定及氮胁迫下的表达模式分析

RKD(RWP-RK domain protein)是植物中特有的氮响应相关蛋白，在植物生长发育，尤其是生殖过程中起到重要作用。高粱(Sorghum bicolor)是一种耐瘠薄、抗旱的粮食作物，挖掘其养分响应与利用相关基因，对于解析高粱养分响应的分子遗传机制，培育养分高效作物具有重要意义。本研究通过生物信息学的方法，鉴定到分布在5条染色体上的7个高粱RKD基因。对SbRKD蛋白的理化性质和保守结构域进行分析，发现氨基酸残基数目对于蛋白性质影响较大。对高粱、水稻和拟南芥的RKD基因进行进化分析发现其主要聚成三类，且SbRKDs都受到纯化选择压力，同时有部分SbRKD基因在物种分化过程中发生缺失和复制。SbRKD基因组织表达结果说明多数RKD基因在高粱中表达水平低，只有SbRKD1和SbRKD4在种子和胚中的表达水平较高。氮饥饿和高氮诱导结果表明，SbRKD1和SbRKD4能够响应外源氮元素供应。本研究为后续探索RKD基因对高粱生长发育的影响提供了理论依据。