枳水通道蛋白PIP基因家族成员的克隆及其在硼胁迫下的表.PDFVIP

第8卷 第9期 Vol.8 No.9 2015 年 5 月 May 2015 枳水通道蛋白 PIP 基因家族成员的克隆 及其在硼胁迫下的表达分析 罗 庆，颜廷帅，李峤虹，杨成泉，潘志勇，刘永忠，彭抒昂* （华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室，武汉 430070） 摘要：为探讨柑橘砧木枳[Poncirus trifoliate (L.) Raf.] PIP 基因家族中响应硼胁迫的成员，从枳中克隆得到 10 个 全长 PIP 基因家族成员的 cDNA 序列，包括 3 个 PIP1s 亚类基因和 7 个 PIP2s 亚类基因，并对克隆得到的序 列进行生物信息学分析。结果表明：系统进化树上，PIP1s 和 PIP2s 基因成员分别位于不同的 2 个大支上。除 PtrPIP1;3，PtrPIP2;5 及 PtrPIP2;7 仅含有 4 个跨膜区和 1 个 NPA（Asn-Pro-Ala）特征基序，其他家族成员均 含有 6 个跨膜区和 2 个 NPA 特征基序。通过实时定量 PCR（real time-PCR，RT-PCR）分析家族成员在硼胁迫 下时空表达模式，结果显示：PtrPIPs 多在根中表达较高，其次是茎，仅有 PtrPIP2;7 成员在叶中高表达；在 响应硼胁迫程度上，PtrPIP2s 基因成员比 PtrPIP1s 基因成员要激烈得多。PtrPIP1s 中 PtrPIP1;2 略响应硼胁迫， 主要在茎中表达。PtrPIP2s 中，PtrPIP2;2 在缺硼处理下，根的表达量最高；而 PtrPIP2;3 在硼毒害处理下， 根的表达量最高；PtrPIP2;4 在硼胁迫下，在茎中的表达量最高，且与组织特异性一致；PtrPIP2;7 在缺硼处理 下茎的表达量最高，在硼毒害处理下叶的表达量最高。因此，推测 PtrPIPs 基因成员可能参与了硼胁迫响应过 程，为进一步阐明柑橘硼胁迫响应的分子机制提供了理论依据。 关键词：果树学；枳；PtrPIPs；基因家族；硼胁迫；实时定量 PCR 中图分类号：S666.9 文献标识码：A 文章编号：1674-2850(2015)09-0920-13 Cloning of aquaporins PIP gene family from Poncirus trifoliata (L.) Raf. and expression under boron stress LUO Qing, YAN Tingshuai, LI Qiaohong, YANG Chengquan, PAN Zhiyong, LIU Yongzhong, PENG Shu’ang (Key Laboratory of Horticultural Plant Biology, Ministry of Education, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China) Abstract: In order to study the relationship of aquaporins PIP gene family and boron transportation in trifoliate orange [Poncirus trifoliata (L.) Raf.], ten numbers of PIP subfamily gene were cloned which included three PtrPIP1s subgenes and seven PtrPIP2s subgenes and analyzed by using bioinformatics. We found that PtrPIP1s and PtrPIP2s genes were located at two different large branches in phylogenetic tree, and their amino acid sequences were consisted of six transmembrances and two conserved NPA (Asn-Pro-Ala) motifs while PtrPIP1;3, PtrPIP2;5 and PtrPIP2;7 gene consisted of four transmembrances and one conserved NPA motif. The real time-PCR (RT-PCR) analysis of PtrPIPs gene family in different organs under boron