国家香蕉产业技术体系厦门综合试验站团队重视本科生人才培养。最近，2019级本科生（即将在2023年毕业）任纹慧在国际学术期刊JCR二区杂志（影响因子3.91）《GENE》上于2022年8月27日以第一作者在线发表题目为《Genome-wide identification, evolution analysis of LysM gene family members and their expression analysis in response to biotic and abiotic stresses in banana (Musa L.)》的研究论文，试验站团队成员林玉玲教授、黄玉吉博士、陈裕坤博士等参与指导工作，试验站站长赖钟雄为论文通讯作者。该文为任纹慧的本科毕业论文内容。由于科研能力突出，该同学已推免保送中国农业大学果树学专业直博生。
溶解素基序（Lysin motif，LysM）是一种介导病原信号转导的蛋白，它由44-50个氨基酸组成，LysM多为膜蛋白，大多位于蛋白质的N-端和C-端，它广泛分布于细菌和真菌的降解酶中，并参与其细胞壁的降解，LysM在抵御外来病菌侵染、参与植物先天免疫、响应非生物胁迫、介导豆科植物和真菌共生等方面作用显著。
本研究利用小果野蕉、野芭蕉和阿宽蕉基因组数据库，利用一系列生物信息学方法对香蕉LysM基因家族进行了全基因组鉴定，进行启动子顺式作用元件、基因结构、进化关系、蛋白互作关系以及在生物与非生物胁迫下的表达分析，共鉴定出了53个基因、51条蛋白。根据保守结构域，LysM蛋白可以分为5类，分别是LysM+MltD superfamily、LYK、LYP、LysMn和LysMe。对表达量进行分析发现MaLysM4-5在高低温胁迫和病菌感染下的表达量相对较高，在低温胁迫下有约1/3的成员的成员下调表达，高温胁迫下约1/3的成员均下调表达，MaLysM10-1、MaLysM4-5上调表达。香蕉枯萎病菌TR4侵染香蕉根部后，MaLysM1下调表达，MaLysM11-1上调表达，这表明MaLysMs在香蕉应对高低温胁迫和香蕉枯萎病菌侵染的过程中可能具有重要意义。LysM基因在香蕉三个基因组的进化过程中具有比较高的保守性，同时也产生了一定差异。
香蕉LysM基因家族成员系统进化关系图
总的来说，本研究发现LysM基因可能参与了香蕉的生物与非生物胁迫，并且提供了有关LysM进化、表达和特性等有用的信息，这将为未来进一步研究LysM基因的功能以及抗性育种提供理论参考。
本论文研究得到“财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系资助”（CARS-31）、国家重点研发专项（2019YFD1000900）等
科研项目的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.gene.2022.146849
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