山药中 CrRLK1L 基因家族的进化与功能解析：为作物遗传改良提供新视角

《Tropical Plant Biology》：Genome-Wide Identification and Expression Analysis of the CrRLK1L Gene Family in Yam (Dioscorea rotundata): Potential Roles in Growth and Tuber Development

为解决山药 CrRLK1L 基因研究不足的问题，研究人员开展相关研究，鉴定出 30 个基因，明确其进化及功能，助力作物遗传改良。

　　长春花类受体激酶 1 样（CrRLK1L）家族对植物生长、发育和应激反应至关重要。然而，对重要农作物山药（Dioscorea rotundata）中 CrRLK1L 基因的全面研究仍然有限。在这项研究中，研究人员在山药基因组中鉴定并表征了 30 个 CrRLK1L 基因。系统发育分析将这些基因分为 8 个进化枝，其中进化枝 I 和 II 是山药特有的，这可能表明其功能的多样化。结构分析揭示了显著的差异，进化枝 I 和 II 的基因含有大量内含子，而其他进化枝的基因内含子很少或没有，这表明它们在应激反应中可能发挥作用。基因重复分析表明，串联重复可能对山药中 CrRLK1L 基因家族的扩张起到了重要作用，大多数串联重复事件发生在 1000 万至 8000 万年前（MYA）。不同组织和发育阶段的表达谱分析显示，一些 CrRLK1L 基因在块茎、叶片和花中高度表达，表明它们参与了块茎膨大、碳水化合物积累和开花过程。值得注意的是，DrCrRLK1L4，作为拟南芥中研究较为深入的 FER 基因的同源基因，在块茎早期膨大过程中显著上调，表明其可能参与块茎膨大。此外，DrCrRLK1L11 和 DrCrRLK1L12 与块茎生长后期相关，可能调节碳水化合物积累。这些发现为了解山药中 CrRLK1L 基因的进化和功能提供了有价值的见解，为后续研究它们在块茎发育和应激反应中的作用奠定了基础，在经济作物的遗传改良方面具有潜在应用价值。