자몽 NBS-LRR 유전자의 전유전체 특성화 및 Alternaria 갈색 반점 관련 QTL과 연관된 후보 유전자의 통합 분석

감귤 균주 Alternaria alternata에 의해 유발되는 Alternaria 갈색 반점은 전 세계 감귤 생산에 영향을 미치는 파괴적인 곰팡이 질병입니다. 뉴클레오타이드 결합 부위-류신 풍부 반복(NBS-LRR) 유전자는 식물 면역 수용체의 주요 클래스입니다. 그러나 이들의 전유전체적 특성과 감귤에서 Alternaria 갈색 반점 저항성 유전자좌와의 잠재적 연관성은 잘 이해되지 않았습니다. 본 연구에서는 대표적인 감귤 종에서 NBS-LRR 유전자의 포괄적인 전유전체 식별 및 비교 분석을 수행했습니다. Citrus reticulata에서 총 417개의 NBS-LRR 유전자가, Citrus clementina에서는 326개의 NBS-LRR 유전자가 확인되었으며, 도메인 구조에 따라 NL, CNL, TNL, RNL 아과로 분류되었습니다. 계통수 복원, 유전자 구조 분석, 보존 모티프 구성, 염색체 분포, 동의진 관계, 프로모터 시스 요소 프로파일링을 통해 감귤 지놈에서 NBS-LRR 유전자 군의 상당한 구조적 변이 및 계통 특이적 확장이 밝혀졌습니다. 이전에 보고된 Alternaria 갈색 반점에 대한 양적 형질좌(QTL) 데이터를 통합하여, 우리는 염색체 3의 저항성과 관련된 유전자 간격 내에 위치한 여러 NBS-LRR 유전자를 확인했습니다. 이 중 LRR2로 명명된 후보 유전자는 병원균 접종 시 차별적인 전사 반응을 보였으며 감귤 유전형 간에 뚜렷한 서열 변이를 나타냈습니다. 구조 모델링 및 분자 도킹 분석은 LRR2와 여러 숙주 선택 독소 사이의 잠재적 결합 인터페이스를 제안했지만, 이러한 상호작용의 생물학적 의미는 추가 실험적 검증이 필요합니다. Nicotiana benthamiana에서의 세포 소기관 위치 분석 결과, LRR2는 핵과 세포질 모두에 분포하는 것으로 나타났습니다. 특히, LRR2의 일시적 과발현은 과민반응 유사 세포 사멸 및 H2O2 축적을 유발했습니다. 종합적으로, 본 연구는 감귤 NBS-LRR 유전자 군에 대한 포괄적인 개요를 제공하고 QTL에 기반한 후보 유전자에 대한 다각적 특성을 제시합니다. 이러한 결과는 감귤-Alternaria 상호작용에 대한 추가 기능적 조사의 유전적 및 분자적 프레임워크를 수립합니다.