世界50%人口以水稻主食,保护水稻免受真菌、细菌、病毒、昆虫等病害是保障食物安全的重要议题。水稻以两种方式防御病害。本文主要研究了不同水稻品种中抗性蛋白（R蛋白）,它们参与对病原的先天免疫。水稻中最常见的R蛋白由NBS-LRR基因编码。首先,通过同源性分析和HMM方法鉴定2种栽培和7种野生稻品种中的NBS-LRR编码基因。我们在O.barthii,O.brachyantha,O.glumaepatula,O.sativa indica,O.meridionalis,O.sativa japonica,O.nivara,O.punctata 和 O.rufipogon 中分别鉴定到 461,283,429,551,204,513,445,330和462个NBS-LRR编码基因。值得注意的是,除了 O.brachyantha,所有的测试水稻品种都有TIR结构域。我们还发现所有9个品种的NBS-LRR编码基因在不同染色体上的共同分布趋势。1 1和12号染色体包含26-40%的R基因;染色体5和3具有较少数目的R基因。此外,第1 1号染色体的R基因最多,是12染色体R基因数量的两倍。其次,对R基因进行进化分析,考虑了从CC域跨到MHD结构域。结果表明,在9个品种中鉴定到了 405个直系同源R基因进化支。2个栽培稻品种总是存在于同一进化支中,提示可以通过R基因直系同源分子发现不同水稻品种之间的演化关系。与其他测试水稻品种相比,O.meridionalis和O.punctata在405个进化枝中的缺失最多。R基因的系统发育学分析结果证实了前述结果,显示O.rufipogon和O.nivara分别是日本晴和931 1的祖先。O.barthii与O.glumaepatula密切相关,而O.brachyantha与其他品种很远。第三,以日本晴基因组为参照,检测了水稻基因组中的SNP。我们还确定了错义变体,以发现基因功能丢失或获得。O.punctata基因组具有最高数量的非同义突变,而O.brachyantha最少。同时我们发现R基因中CC和NBS结构域之间的SNP最多为5个。在NBS结构域中也检测到最多为5个SNP,而LRR结构域中SNP的最多只有4个。为了进一步表征R基因在水稻中的进化,我们计算了R基因直系同源分子中不同结构域的Ka/Ks值。结果表明直系同源组的LRR结构域受正向选择（Ka/Ks=1.22）。此外,其核心区域受较强的正选择（Ka/Ks=2.11）。该结果表明,R基因中的LRR结构域与水稻驯化密切相关,可能是水稻驯化过程中选择的关键位点。第四,我们从直系同源基因组中发现了具有非同义突变（nSNP）的3个R基因。两个是LOCOs07g02590和LOCOs07g02624,来自组 01（G01）,另一个是组 03（G03）的 LOCOs11g45090。LOCOs07g02624中的位置144是一个组氨酸,它将突变为缬氨酸,因为在其密码子中检测到一个nSNP。在CC域中也发现了一个螺旋构象,从LOCOs97g02624 的 77 到 86 位。3D 结构模型分析表明,LOCOs97g02624位置144的突变将诱导失去并改变一个键连接。此外,α-螺旋结构倾向于破坏或甚至在突变蛋白中消失。这表明R基因的突变将导致栽培和野生稻品种对真菌的耐药能力不同。这些结果提供了对野生和栽培稻之间R基因进化的新见解,并且涉及水稻基因组中R基因中的几个先前的突变。