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病程相关基因非表达子1(nonexpressor of pathogenesis-related genes 1,NPR1)及其旁系同源物NPR3和NPR4都是植物防御激素水杨酸(salicylic acid,SA)的蛋白受体,在SA介导的局部及系统抗病信号传导途径中起核心调控作用。但迄今为止,尚未对普通小麦及其野生亲缘种NPR1-like基因家族进行全面系统地鉴定与分析。本研究利用最近发布的普通小麦(Triticum aestivum)及其野生亲缘种乌拉尔图小麦(Triticum urartu)、野生二粒小麦(Triticum dicoccoides)和粗山羊草(Aegilops tauschii)基因组数据,通过生物信息学分析方法在全基因组水平上挖掘了4个物种NPR1-like基因家族的成员,并对该家族成员的蛋白理化性质、进化关系、染色体定位、启动子顺式作用元件、基因结构及保守基序等进行了系统分析。在此基础上利用公开发布的普通小麦转录组数据(RNA-seq),分析了TaNPRs基因在普通小麦不同组织及不同生物胁迫处理条件下的表达模式,进而为下一步选择关键候选基因进行逐一功能验证提供了重要依据。主要研究结果如下:1.在普通小麦基因组中鉴定到17个NPRs基因,其亲缘种乌拉尔图小麦鉴定到5个NPRs基因,野生二粒小麦鉴定到12个NPRs基因,粗山羊草鉴定到6个NPRs基因。将来自于8个单子叶植物和15个双子叶植物的40个NPRs蛋白与40个普通小麦及其野生亲缘种NPRs蛋白进行系统进化分析,结果表明NPR1-like基因家族可以分为三个大的进化分枝,分别是Clade I亚家族(AtNPR1/2 subfamily)、Clade II亚家族(AtNPR3/4subfamily)和Clade III亚家族(AtBOP1/2 subfamily)。2.在基因染色体定位分析中,TaNPR1-like家族成员的分布具染色体偏好性,17个基因定位在21条染色体中的10条染色体上,并且大多数基因分布在A、B和D亚基因组上的3号染色体上。其中,3号染色体有9个成员,4号染色体上有4个成员,5号染色体上有3个成员,7号染色体上有1个成员。3.在基因结构和蛋白保守结构域分析中,属于Clade I亚家族的TaNPR1-A/-B/-D、TaNPR2-A/-D、AtNPR1、AtNPR2和Clade II亚家族的TaNPR3-A/-B/-D、TaNPR4-A/-B/-D、AtNPR3、AtNPR4基因均由4个外显子和3个内含子组成,并且它们编码的蛋白含有N端BTB/POZ结构域、位于中心区域的锚蛋白重复ANK序列和NPR1-like-C结构域;属于Clade III亚家族的TaNPR5-A/-B/-D、TaNPR6-A/-B/-D、AtNPR5、AtNPR6基因由2个外显子和1个内含子组成,并且它们编码的蛋白只含有N端BTB/POZ结构域和位于中心区域的锚蛋白重复ANK序列。4.在共线性分析中,6对普通小麦和粗山羊草NPRs直系同源基因对位于相同的染色体上,其中三对位于染色体3D,一对位于4D,一对位于5D和一对位于7D。在普通小麦和野生二粒小麦基因组之间,除了TdNPR2-A-2/TaNPR2-A直系同源基因对(TdNPR2-A-2位于染色体7A短臂端,TaNPR2-A位于染色体4A长臂端),其余10对直系同源基因对同样位于相同的染色体上,其中三对位于染色体3A上,一对位于4A上,一对位于5A上,三对位于3B上,一对位于4B上。此外,4对野生二粒小麦和乌拉尔图小麦NPRs直系同源基因对位于相同的染色体上,其中三对位于染色体3A上,一对位于4A上,但是TuNPR4位于染色体4A短臂端,TdNPR4-A位于染色体4A长臂端。从总体上看,NPRs基因在普通小麦及其野生亲缘种之间具有相对完整的共线性关系。5.TaNPRs基因表达模式分析表明,TaNPR5-A/-B/-D、TaNPR6-A/-B/-D相对于其他家族成员具有明显的组织特异性和时空表达差异性;TaNPR1-A/-B/-D,TaNPR3-A/-B/-D和TaNPR4-A/-B/-D基因受到外源鞭毛蛋白/几丁质处理30min后与对照组相比均出现上调趋势,尤其是TaNPR1-A/-B/-D基因最为显著(上调3和8倍);TaNPR1-A/-B/-D在接种禾谷镰孢菌30h后表达量略高于组照组(上调倍数小于1),而接种50h后与对照相比有2倍的差异变化。