基于转录组的党参NBS-LRR家族基因鉴定及表达分析.pdf

Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica-World Science and Technology 世界科学技术-中医药现代化多组学技术研究基于转录组的党参NBS-LRR家族基因鉴定及表达分析赵光辉1，董林林2，宁康2，怀浩2，程宇飞1，张娟1，郭笑彤1（1.鲁东大学农学院 烟台 264025；2.中国中医科学院中药研究所 北京 100700）摘要：目的为解析党参NBS-LRR（Nucleotide-binding site and leucine-rich repeat）抗病基因家族，探究党参抗根腐病机制，从而解决党参根腐病害难题，促进党参育种及产业发展。方法基于党参响应根腐病病原菌的转录组数据，通过运用生物信息学方法对党参NBS-LRR家族基因进行理化性质、基因结构、系统发育、表达模式及互作网络分析。结果成功鉴定到 88 个党参 NBS-LRR 家族基因，包括 N、NL、CN、CNL、TN、TNL、PN共7种类型，分别有50、14、1、14、4、3、2个基因。结果表明，党参CNL及TNL类基因结构比较保守；党参CNL亚家族基因在进化过程中发生扩增；党参NBS-LRR家族基因在尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）侵染条件下存在时间表达模式差异，且侵染前期（6-24 h）高表达的基因 DN64786c1g6、DN64786c1g5、DN48234c0g2、DN54844c1g2、DN59747c0g3、DN56071c1g8、DN64591c1g1、DN48464c1g1、DN59886c0g1在调控党参抗病过程中发挥重要作用。其中党参的抗病蛋白DN54844c1g2可能与GLR家族互作，进而通过调节Ca2+内流参与免疫调控；DN64786c1g5可能与CYTC-1和CYTC-2互作，进而通过参与氧化还原反应参与党参响应根腐病过程；DN59747c0g3可能与MPK3互作，进而通过参与MAP信号级联、磷酸化WRKY转录因子以及参与超敏反应（HR），在党参响应根腐病过程中发挥重要作用。结论党参NBS-LRR家族基因的鉴定及表达分析对于探究党参抗根腐病机制、发掘基因功能具有重要意义。关键词：党参 转录组 NBS-LRR 表达分析 根腐病doi:10.11842/wst.20220206003 中图分类号:S567.5+3 文献标识码:A党参（CODONOPSIS RADIX）是我国常用的补气益血的中药材，为桔梗科草本植物党参（Codonopsis pilosula(Franch.)Nannf.）、素花党参Codonopsis pilosula Nannf.var.modesta（Nannf.）L.T.Shen 或 川 党 参 Codonopsis tangshen Oliv.的干燥根，含有多糖、炔苷类、生物碱类、黄酮类、木质素类等多种活性成分，在调节免疫、调节糖代谢、延缓衰老、抗氧化、抗肿瘤、保护胃肠黏膜等方面发挥重要作用，主要用于治疗气血不足、脾胃虚弱、食少疲乏等1。2020年1月6日，国家卫生健康委、国家市场监管总局联合发布了 关于对党参等9种物质开展按照传统既是食品又是中药材的物质管理试点工作的通知，对甘肃党参定义为药食同源物质并展开生产经营试点工作。随着党参市场需求的逐渐增加，党参的种植面积也持续扩大。然而连作障碍问题日益突出，导致党参病害泛滥，严重制约党参产业发展，其中根腐病害已经成为致使党参减产的主要原因2，而尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）是党参根腐病的主要致病菌3。目前主要通过栽培管理措施优化和化学农药喷施等方法来减少党参病害的发生3-4，但是效果并不理想。收稿日期：2022-02-06 修回日期：2022-05-21 国家科学技术部国家重点研发课题“党参产业关键技术研究及大健康产品开发”(2018YFC1706302):党参种质资源保护及新品种选育；负责人：董林林。通讯作者：郭笑彤，博士，副教授，主要研究方向：植物营养与作物遗传改良研究。1961 Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica-World Science and Technology 2023 第二十五卷 第六期 Vol.25 No.6 因此，高抗病的党参新品种培育是解决党参根腐病害难题的迫切需要，而抗病机制解析是党参优良高抗新品种培育的前提条件之一。在植物生长发育进化过程中，常受各类病原微生物的威胁，产生一系列的免疫调控反应5。在植物的免疫反应过程中，抗病基因R在抵御病原菌入侵的过程中发挥着至关重要的作用6-8。目前已经有100多种植物的抗病基因被克隆出来，如大豆9-10、谷子11、马铃薯12、拟南芥13、大麦14、甘蓝15、水稻16等。植物的抗病基因家族蛋白具备一些共有的结构域，包括卷曲螺旋（Coiled-coil，CC），核苷酸结合位点（Nucleotide-binding sites，NBS），Toll-白介素-1 受体（Toll-interleukin-1 receptor，TIR），富含亮氨酸的重复单元（Leucine-rich repeat，LRR）等17。根据这些抗病基因不同的结构域将植物的抗病基因 R 所编码的蛋白分为 5 类，其中 NBS-LRR 家族基因数目最多18，具有重要的研究意义。NBS-LRR家族根据N端的结构不同分为TIR类（含 TIR 结构域）和 Non-TIR 类（含有螺旋卷曲结构CC或其他特殊结构）17。有研究把NBS-LRR家族成员分为 TNL（TIR-NBS-LRR）、CNL（CC-NBS-LRR）和 RNL（RPW8-NBS-LRR）三 个 亚 家 族19-20。NBS-LRR家族基因的结构与表达分析为植物抗逆机制解析提供数据支撑。在中药研究领域，发现人参NBS-LRR家族抗病基因具有明显的功能分化和器官特异性21。本研究针对党参 NBS-LRR 家族中的 TNL 和CNL 两个亚家族进行分析，通过研究其编码蛋白的理化性质、研究其基因结构、析系统发育进化关系、探究抗病蛋白互作网络以及表达模式，以阐明党参NBS-LRR 家族基因的特性，为党参抗病机制的解析，根腐病害难题的解决和党参抗病品种的选育奠定基础。1 材料与方法 1.1党参NBS-LRR家族抗病基因鉴定、基因理化性质分析和亚细胞定位预测接菌实验是对党参根部接种尖孢镰刀菌（F.oxysporum），分别于接菌后0、6、24、72、120 h采集党参根部样品，提取RNA并进行转录组测序（此实验为本课题组先前的研究结果，未发表，用于解析党参对根腐病尖孢镰刀菌的响应机制）。利用R基因家族Pfam号在党参转录组数据库中检索 PF01582、PF13676（TIR domain）；PF00931（NB-ARC domain）；PF00560、PF12799、PF07723、PF13855、PF13306、PF13516、PF14580（LRR domain）；PF05659（RPW8 domain），获得党参抗病家族候选基因ID和基因信息。将候选基因的蛋白序列输入在线网站 NCBI 数据库中的 Web CD-Search Tool（https:/www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/bwrpsb/bwrpsb.cgi）以及SMART网站（http:/smart.embl-heidelberg.de/）使用Sequence analysis工具进行结构域的预测，对预测结果分析整理删除没有NB-ARC保守结构域的基因。使用 InterPro（http:/www.ebi.ac.uk/interpro/）验证预测的结果，按其含有的TIR、CC、LRR不同结构域进行分类整理，得到党参 NBS-LRR家族基因。对党参结构较完整的CNL及TNL类基因分析其理化性质、预测其亚细胞定位结果，整理党参CNL及TNL 类基因的编码蛋白序列，使用在线工具 ExPASy（http:/web.expasy.org/protparam/），获得党参 CNL 及TNL类基因的氨基酸数量（Size）、等电点（pI）以及分子量（Mw）和疏水性（GRAVY）等信息，利用CELLO v2.5（http:/cello.life.nctu.edu.tw/）预测党参 CNL 及 TNL 类基因的亚细胞定位结果。1.2党参CNL及TNL亚家族基因motif预测利 用 MEME 网 站（https:/meme-suite.org/meme/tools/meme）设置 motif number 为 10，输入基因结构序列信息，预测党参TNL及CNL类基因的保守基序蛋白结构域。1.3党参NBS-LRR家族进化分析使用TBtools在本课题组前期接菌实验得到的转录组蛋白库中检索党参 NBS-LRR家族基因ID，得到党参 NBS-LRR 家族的蛋白序列。使用 MEGA7.0.14对这些蛋白序列进行CLustalW多序列比对，选择默认参数分析，用NJ邻接法（Neighbor-joining method）进行系统发育进化树的构建，Bootstrap method（步长检验）设置为 1000，选择 p-distance 模型，方法选择 Partial deletion，程度为50%。通过在线工具EvolVIew（https:/evolgenius.info/evolview-v2/）进行党参NBS-LRR系统发育进化树的分析美化。用 MEGA7.0.14 对党参 NBS-LRR 家族与拟南芥NBS-LRR家族进行系统发育进化分析。拟南芥NBS-LRR家族通过TAIR（https:/www.arabidopsis.org/）网站在线获得。1962 Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica-World Science and Technology 世界科学技术-中医药现代化多组学技术研究1.4在尖孢镰刀菌（F.oxysporum）胁迫下党参 NBS-LRR家族基因的表达差异分析利用前期本课题组对党参进行接菌实验，并选取0、6、24、72、120 h 共 5 个时间点的转录组数据，取FPKM 的平均值，利用联川云生物平台（https:/ NBS-LRR 蛋白互作网络可视化分析。2 结果与分析 2.1党参NBS-LRR家族基因鉴定、理化性质分析和亚细胞定位预测结果基于党参转录组数据及NBS-LRR家族不同结构域，在PF01582（TIR domain）中共检索到34个基因；在PF00931（NB-ARC domain）中检索到 123 个基因，在PF00560、PF12799、PF13306、PF13855 和 PF14580（LRR domain）中检索到85个基因；在PF05659（RPW8 domain）中检索到3个基因。对所有筛选到的245个基因通过预测基因结构，共鉴定到88个党参NBS-LRR家族基因（表1）。其中，N类基因64个（含N型50个、NL型14个），CNL类基因15个（含CN型1个、CNL型14个），TNL类基因7个（含TN型4个、TNL型3个）、PN类基因（含RPW8/NBS结构域）2个。从整体分析，党参 TNL 类基因 7 个，约占党参 NBS-LRR 家族数量的8%，CNL 类基因数量 15 个，约占 NBS-LRR 家族的17%，而RNL类基因只有2个，约占党参NBS-LRR家族的2%。其中党参CNL类基因数目（15个）约是TNL类基因数目（7个）的2倍，这与模式作物拟南芥中的TNL 亚家族成员数目约是 CNL 亚家族成员数目的 2倍13差别较大。党参CNL亚家族成员数目大于TNL亚家族数目，表明在党参发育进化过程中，为适应环境增强抗病性，CNL亚家族在进化过程中发生扩增。党参CNL及TNL类基因理化性质及亚细胞定位预测结果显示（表2），前15个基因为党参CNL类型基因，后7个为党参TNL类型基因。党参NBS-LRR家族基因氨基酸长度范围是1161-4800，编码蛋白的开放阅读框（ORF）长度范围为425-4011，氨基酸数是141-1223，蛋白质分子量范围 16 365.91-139 922.52 kDa，等电点是 5.17-9.46，总平均疏水指数为（-0.377）-（-0.121），表明党参CNL及TNL类蛋白全是亲水性蛋白，亚细胞定位预测显示党参CNL及TNL家族蛋白全部定位在细胞质。对党参CNL及TNL类基因理化性质分析和亚细胞定位预测为其功能分析提供研究基础。2.2党参NBS-LRR家族motif预测研究发现在NBS-LRR家族中，NB-ARC保守域有8 个常见的保守基序分别为 P-loop、Kinase2、GLPL、MHDV、RNBS-A、RNBS-B、RNBS-C、RNBS-D22。对党参NBS-LRR家族中基因结构较完整的CNL及TNL类基因使用 MEME 工具分析，共预测到 10 个保守motif（图1）。Motif 1序列为GSKDVRVISIVGMGGJGKTTJAKKVYN，含GxxxGKT/S序列，符合P-loop的结构模型。Motif 3的氨基酸含有的序列CGGLPLAIVVJGGLL 是 GLPL 保 守 序 列。Motif 5 的 氨 基 酸 序 列 为PWFDPGSKIIJTTRNEEVAK，含 有 的 GSxxxTTR 是RNBS-B的序列特征。Motif 6是典型的富亮氨酸重复序列为LRR结构特点。Motif 7含有的为KLMMHQLLRDMGREIVRQE序列是MHDV的序列特点。Motif 8的氨基酸序列为 JKDALRGKRYLLVLDDVWS，含有的LVVLD 序 列 是 与 ATP/GTP 结 合 位 点 相 关 的 激 酶Knase 2 的 结 构 单 元。Motif 9 的 氨 基 酸 序 列PHRLKLLSEDESWELFCKKAF 为 RNBS-C 结构单元。Motif预测结果显示，前14个基因是党参CNL类基因，后七个基因是党参TNL类基因（图2）。在党参CNL类基因中共预测到 7个保守motif（不含motif 4，motif 7，motif 10），并 以 motif 1（P-loop）-motif 8（Kinase2）表1党参NBS-LRR家族基因分类类型NNLCNLTNLPN其他NBS-LRRNNLCNCNLTNTNLPN预测结构域NBSNBS LRRCC NBSCC NBS LRRTIR NBSTIR NBS LRRRPW8 NBS-党参5014114432-88拟南芥165512388-332071963 Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica-World Science and Technology 2023 第二十五卷 第六期 Vol.25 No.6-motif 5（RNBS-B）-motif 9（RNBS-C）-motif 3（GLPL）-motif 2-motif 6（LRR）的顺序排列。有3个基因没有预测到LRR结构单元，所有CNL亚家族基因全部含有其它6个motif。在TNL中共预测到了9个motif（不含motif 2），并以motif 4-motif 10-motif 1（P-loop）-motif 8（Kinase2）-motif 5（RNBS-B）-motif 9（RNBS-C）-motif 3（GLPL）-motif 7（MHDV）-motif 6（LRR）的顺序排列，有11个基因预测到LRR结构。motif 4、motif 10 为 TNL 类基因特有的 TIR 结构，TNL 类基因中有6个基因含有Motif 7（MHDV），有3个基因（TNL型）含有LRR结构，4个基因（TN型）不含LRR结构，证实了本研究的预测分类结果。研究结果表明党参 NBS-LRR类基因在发育进化过程中结构比较保守。2.3党参NBS-LRR家族系统发育进化分析利用 MEGA7.0.14 工具对党参 NBS-LRR 家族基因的编码蛋白序列建立系统发育进化分析，对88个党参 NBS-LRR 家族基因建立系统发育进化树（图 3）。党参NBS-LRR家族系统发育进化树中15个CNL类基因聚集在灰色分枝包括：DN65402_c8_g2、DN59886_c0_g1、DN64893_c0_g2、DN52173_c3_g4、DN51331_c0_g4、DN55845_c0_g2、DN58409_c0_g1、DN48620_c0_g6、DN61518_c1_g3、DN53685_c0_g3、DN65190_c1_g2、DN61931_c0_g1、DN56519_c1_g1、DN57137_c1_g10和DN63147_c0_g1，7 个 TNL 类基因聚集在粉色分枝包括：DN63121_c0_g2、DN58543_c1_g2、DN64213_c0_g1、DN59598_c1_g2、DN58543_c1_g1、DN54844_c1_g1、DN60120_c0_g1，含特殊结构域RPW8的RN类只有2个基因分别为DN62129_c0_g1和DN51381_c1_g2。在CNL和TNL分枝还含有N和NL类基因，推测这些基因在发育进化过程中可能丢失了部分CC或TIR结构，也可能是N和NL型基因进化出了部分CC或TIR结构。党参CNL类基因与TNL类基因聚集在不同的分枝，表明在党参进化过程中，NBS-LRR 家族基因中 CNL亚家族和TNL亚家族可能遵循不同的进化方式和路径。党参与拟南芥的NBS-LRR家族的基因系统发育分析获得系统发育进化树（图4）。共发现了5对同源基因（红色），分别是 AT5G17680.1 和 DN54844c1g1；AT1G27180.1和DN65008c1g2；AT1G33560.1和DN5138表2党参TNL及CNL类基因信息表Gene IDDN65402_c8_g2DN59886_c0_g1DN64893_c0_g2DN52173_c3_g4DN51331_c0_g4DN55845_c0_g2DN58409_c0_g1DN48620_c0_g6DN61518_c1_g3DN53685_c0_g3DN65190_c1_g2DN61931_c0_g1DN56519_c1_g1DN57137_c1_g10DN63147_c0_g1DN63121_c0_g2DN58543_c1_g1DN58543_c1_g2DN64213_c0_g1DN59598_c1_g2DN54844_c1_g1DN60120_c0_g1Length(bp)1883298631792763304030674228265435563925202241363273116132151585396135193065319842114800ORF(bp)187926572999275928952697401125053020296020183214306942529491583388021891572268930882980Deduced ProteinSize(aa)50388599892096487390381288593767310559301419625281223694523552995963MW(kDa)58223.76101038.21114617.76105663.16110224.4599965.45102866.9992864.72101438.84107493.6177496.06120827.73105815.3716365.91108949.2860382.20139922.5279653.7059193.6363202.10112115.74109801.40pI5.178.996.828.415.958.376.356.638.756.078.749.467.147.117.756.595.728.666.216.448.328.18GRAVY-0.374-0.161-0.215-0.237-0.236-0.241-0.224-0.157-0.198-0.263-0.164-0.377-0.138-0.307-0.201-0.330-0.298-0.338-0.229-0.367-0.121-0.257Subcellular location predictionCytoplasmicCytoplasmicCytoplasmicCytoplasmicCytoplasmicCytoplasmicCytoplasmicCytoplasmicCytoplasmicCytoplasmicCytoplasmicCytoplasmicCytoplasmicCytoplasmicCytoplasmicCytoplasmicCytoplasmicCytoplasmicCytoplasmicCytoplasmicCytoplasmicCytoplasmic1964 Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica-World Science and Technology 世界科学技术-中医药现代化多组学技术研究1c1g2；AT5G36930.2和DN54844c1g2/DN57200c0g1；DN58546c0g3和AT5G66910.1/AT5G66900.3/AT5G66900.2/AT5G66900.1。2.4在尖孢镰刀菌（F.oxysporum）胁迫下党参 NBS-LRR家族基因的表达差异分析尖孢镰刀菌（F.oxysporum）侵染0、6、24、72、120 h后，党参NBS-LRR基因表达模式不同（图5）。在党参响应病原菌侵染的过程中，随着时间的增加部分基因的 表 达 模 式 表 现 为 逐 渐 增 加 然 后 降 低，例 如DN56071c1g8、DN64591c1g1 和 DN48464c1g1 等基因在病原菌侵染后24 h达到最高，24 h后逐渐降低；而部分基因表达模式表现为先减低后增加的规律，例如图1党参CNL及TNL类基因10个保守基序模型图2党参CNL及TNL类基因的保守基序分析1965 Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica-World Science and Technology 2023 第二十五卷 第六期 Vol.25 No.6 DN58543c1g1、DN63324c2g1 和 DN64213c0g1 等基因在病原菌侵染后0-24 h表达量逐渐降低，在24-120 h表达量又逐渐增加。在党参侵染尖孢镰刀菌 6 h 时，DN53844c0g3、DN58543c1g2、DN53844c0g1、DN64786c1g6、DN64786c1g5、DN48234c0g2、DN54844c1g2、DN65008c1g2、DN59747c0g3 与侵染前相比表达水平提高；在党参侵染尖孢镰刀菌24 h时，DN56071c1g8、DN64591c1g1、DN48464c1g1、DN59886c0g1 存在高表达；病原菌侵染72 h后党参DN61931c0g1、DN65190c1g2、DN48620c0g6、DN65370c0g1和 DN57200c0g1等基因高表达。病原菌侵染120 h后DN53844c0g4、DN53844c0g3、DN64840c1g2、DN58543c1g1、DN64422c2g5 和DN63324c2g1等基因高表达。在侵染前期（6-24 h）高表达的基因DN64786c1g6、DN64786c1g5、DN48234c0g2、DN54844c1g2、DN59747c0g3、DN56071c1g8、DN64591c1g1、DN48464c1g1、DN59886c0g1 对尖孢镰刀菌具有明显的响应，推测这些在病原菌侵染前期（6-24 h）高表达的基因在党参响应根腐病过程中发挥重要调控作用。2.5NBS-LRR基因互作网络分析为探究党参 NBS-LRR 家族基因的生物学功能，基于拟南芥互作网络数据库，通过同源分析的方法，预测了蛋白之间的关系网络（图6）。共发现了12个拟南芥的同源蛋白分别是 DN64893c0g2、DN64490c0g3、DN49453c0g1、DN65343c1g2、DN54844c1g2、DN64422c2g6、DN60170c0g1、DN65402c8g2、DN49778c1g1、DN65307c2g1、DN65418c4g2 和 DN59747c0g3，以 及42个相关的互作蛋白。互作蛋白中IKU2（丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族），是编码富含亮氨酸重复序列（LRR）激酶；GLR家族作为谷氨酸门控受体可以调节DN65418 c4 g2DN51200 c0 g1DN49453 c0 g1DN49453 c0 g2DN50547 c0 g1DN65343 c1 g1DN51207 c0 g1DN51636 c0 g1DN62962 c0 g3DN64437 c1 g1DN48234 c0 g2DN63072 c0 g4DN64786 c1 g5DN59747 c0 g56g 1c 68746NDDN59747 c0 g3DN49173 c0 g1DN65307 c0 g1DN63324 c2 g1DN61303 c0 g4DN49832 c0 g2DN49832 c0 g7DN64786 c1 g4DN65415 c3 g2DN64396 c1 g1DN49778 c1 g1DN65410 c0 g1DN64422 c2 g6DN58546 c0 g3DN62129 c0 g1DN48464 c1 g1DN55468 c2 g4DN57137 c1 g3DN51331 c0 g4DN61518 c1 g3DN64840 c2 g3DN55845 c0 g2DN64591 c1 g1DN59886 c0 g1DN51103 c0 g1DN65190 c1 g2DN51103 c0 g2DN56519 c1 g14g 3c37125NDDN61931 c0 g1DN47991 c0 g2DN47991 c0 g1DN65378 c1 g2DN62269 c1 g1DN63147 c0 g1DN48620 c0 g6DN61460 c0 g1DN48846 c0 g12g 8c 20456NDDN64893 c0 g2DN53685 c0 g3DN58409 c0 g1DN55736 c0 g1DN64736 c2 g2DN60120 c0 g1DN58543 c1 g1DN58543 c1 g2DN59598 c1 g2DN65412 c5 g1DN53844 c0 g3DN53844 c0 g1DN63121 c0 g2DN64213 c0 g1DN64213 c0 g3DN56071 c1 g8DN54844 c1 g2DN65008 c1 g2DN54844 c1 g1DN61916 c0 g1DN64490 c0 g3DN51381 c1 g2图3党参NBS-LRR家族系统发育进化树注：红字为TNL类基因，篮字为TNL类基因，绿字为PN类基因。1966 Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica-World Science and Technology 世界科学技术-中医药现代化多组学技术研究钙离子流入细胞；CYTC-1和CYTC-2是线粒体电子传递链中的最终载体蛋白；MPK3参与氧化应激介导的信号级联（如臭氧），并参与细菌鞭毛蛋白受体FLS2下游的先天免疫 MAP 激酶信号级联（MEKK1、MKK4/MK5和MPK3/MPK6）。党参的抗病蛋白DN54844c1g2可能与GLR家族互作，进而通过调节Ca2+内流参与免疫调控；DN64786c1g5 可能与 CYTC-1 和 CYTC-2 互作，进而通过参与氧化还原反应参与党参响应根腐病过程；DN59747c0g3可能与MPK3互作，进而通过参与MAP信号级联、磷酸化WRKY转录因子以及参与超敏反应（HR），在党参响应根腐病过程中发挥重要作用。表明党参NBS-LRR家族基因可能通过参与复杂的信号转导过程来调控抗病。DN54844c1g2、DN64786c1g5、DN64786c1g5是党参响应根腐病过程中具有重要作用的抗病基因。表明党参NBS-LRR家族基因可能通过参与复杂的信号转导过程来调控抗病。DN54844c1g2、DN64786c1g5、DN64786c1g5是党参响应根腐病过程中具有重要作用的抗病基因。3 讨论 基于党参转录组数据分析，共鉴定到 88个党参NBS-LRR家族基因，CNL类基因数量（15个）约为TNL类基因数量（7个）的2倍，与拟南芥中TNL亚家族基因数量约是CNL亚家族基因数量的2倍13相差较大，与人参中CNL亚家族基因数量（50个）是TNL亚家族基因数量（21个）21的2.4倍相差不大。植物NBS-LRR家族基因的数量多少在一定程度上表现出植物的抗病能力大小22。与模式物种相比较，党参CNL类基因较TNL类基因发生明显扩增，与人参中TNL和CNL亚家族基因的发育进化路径比较一致。AT1G63860.1AT1G63870.1AT1G63880.1AT2G16870.1AT1G63730.1AT1G63740.1AT1G56520.2AT1G56540.1AT5G41740.2AT5G41750.1AT5G41550.1AT5G41540.1AT5G40910.1AT5G46260.1AT5G46490.2AT5G46270.1AT5G46510.1AT5G46450.1AT5G46470.1AT4G08450.1AT4G16920.1AT5G51630.12.05856G1TAAT5G38340.1AT2G14080.1AT3G25510.1AT3G44630.3AT1G69550.1AT5G11250.1AT5G18350.1AT5G40100.1AT5G48770.1AT3G51570.1AT5G45060.1AT5G17880.1AT4G36150.1AT5G45200.1AT2G17060.1AT5G45230.1AT3G51560.1DN57200 c0 g1DN54844 c1 g2AT5G36930.2DN64213 c0 g1DN64213 c0 g3DN65412 c5 g1DN53844 c0 g1DN53844 c0 g4AT5G17680.1DN54844 c1 g1AT1G27180.1DN65008 c1 g2DN49778 c1 g1DN65410 c1 g2DN51207 c0 g1DN62962 c0 g3DN64437 c1 g1DN51200 c0 g1DN65418 c4 g2DN49453 c0 g1DN50547 c0 g1DN65343 c1 g1DN63072 c0 g4DN64786 c1 g5DN59747 c0 g5DN64786 c1 g6DN59747 c0 g3DN64786 c1 g3DN65415 c3 g2DN64422 c2 g6DN49173 c0 g1DN65307 c0 g1DN63324 c2 g1AT1G51480.1AT5G43730.1AT5G43740.1AT1G15890.1AT1G62630.1AT1G63360.1AT1G63350.11.00966G5TAAT5G66900.2AT5G66900.3AT5G66910.1DN58546 c0 g3AT1G33560.1DN51381 c1 g2AT1G58807.1AT1G59124.1AT1G58848.1AT1G58400.1AT1G58410.1AT5G35450.1AT5G48620.1AT1G53350.1AT1G10920.1DN64893 c0 g2DN53685 c0 g3DN61460 c0 g1DN65190 c1 g2DN56519 c1 g1DN52173 c3 g4DN51331 c0 g4DN57137 c1 g3DN61518 c1 g3DN64840 c2 g3DN55845 c0 g2DN59886 c0 g1DN61931 c0 g1DN65378 c1 g2DN47991 c0 g2DN62269 c1 g1DN63147 c0 g1DN48620 c0 g6图4党参与拟南芥NBS-LRR家族系统发育进化树注：红字为党参与拟南芥的5个同源基因对。1967 Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica-World Science and Technology 2023 第二十五卷 第六期 Vol.25 No.6 Heatmap0 h6 h24 h72 h120 hDN53844_c0_g4DN53844_c0_g3DN64840_c1_g2DN64422_c2_g6DN58543_c1_g1DN63324_c2_g1DN56071_c1_g8DN64591_c1_g1DN48464_c1_g1DN61931_c0_g1DN51381_c1_g2DN65190_c1_g2DN58543_c1_g2DN53844_c0_g1DN59886_c0_g1DN65412_c5_g1DN58546_c0_g3DN62129_c0_g1DN64490_c0_g3DN52173_c3_g4DN64213_c0_g3DN51207_c0_g1DN51200_c0_g1DN62269_c1_g1DN49778_c1_g1DN64840_c2_g3DN50547_c0_g1DN49832_c0_g7DN65410_c1_g2DN55736_c0_g1DN63121_c0_g2DN65415_c0_g1DN47235_c0_g1DN47991_c0_g2DN58409_c0_g1DN65418_c4_g2DN59747_c0_g3DN53685_c0_g3DN48846_c0_g1DN64786_c1_g6DN64786_c1_g5DN48234_c0_g2DN56519_c1_g1DN65402_c8_g2DN51103_c0_g2DN51636_c0_g2DN65410_c0_g1DN64786_c1_g3DN49453_c0_g2DN51636_c0_g1DN51207_c0_g2DN65415_c3_g2DN48620_c0_g6DN61518_c1_g3DN49453_c0_g1DN62962_c0_g3DN65307_c0_g1DN63072_c0_g4DN54844_c1_g2DN57200_c0_g1DN64893_c0_g2DN49243_c0_g4DN63147_c0_g1DN49832_c0_g2DN51331_c0_g4DN59747_c0_g5DN60120_c0_g1DN61303_c0_g4DN55845_c0_g2DN65378_c1_g1DN65378_c1_g2DN54844_c1_g1DN61916_c0_g1DN65343_c1_g1DN64736_c2_g2DN51103_c0_g1DN59598_c1_g2DN57137_c1_g10DN64396_c1_g1DN47991_c0_g1DN65008_c1_g2DN57137_c1_g3DN64213_c0_g1DN61460_c0_g1DN6478