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我国柑橘产区土壤硼含量普遍不足,柑橘缺硼现象比较普遍。硼由根系吸收运输到植物体内,植物对硼的吸收和运输机制还不完全清楚。已有研究表明BOR基因家族和水通道蛋白基因部分成员参与硼运输的过程,柑橘BOR基因家族和水通道蛋白基因是否参与硼吸收和运输及哪些成员参与硼的运输还不完全清楚。本实验选用柑橘常用砧木枳[Poncirus trifoliata(L.)RAF.]为材料,克隆BOR基因家族成员和水通道蛋白基因(SIP、NIP),进行生物信息学分析和缺硼胁迫下的表达分析。实验结果如下:1.枳中克隆了5个BOR基因家族成员:Ptr BOR1、Ptr BOR2、Ptr BOR3、Ptr BOR4和Ptr BOR5。Ptr BORs编码的蛋白质分子量较大且等电点较高,氨基酸多序列比对表明Ptr BOR1、Ptr BOR2和Ptr BOR3具有细胞极性定位和内吞降解的保守位点,系统进化树可将Ptr BORs分为两个亚群,其中Ptr BOR1、Ptr BOR2和Ptr BOR3属于一个亚群,Ptr BOR4和Ptr BOR5属于另一个亚群。2.枳中克隆了8个水通道蛋白基因,其中SIP基因家族成员3个:Ptr SIP1-1、Ptr SIP1-2和Ptr SIP2-1;NIP基因家族5个:Ptr NIP1-2、Ptr NIP4-1、Ptr NIP4-2、Ptr NIP5-1和Ptr SIP6-1。蛋白质特征预测表明Ptr SIPs和Ptr NIPs编码的蛋白质分子量较小且等电点较高,氨基酸多序列比对表明Ptr SIPs和Ptr NIPs具有水通道蛋白特有的保守NPA基序和与其运输底物的特征有关的保守氨基酸残基,系统进化分析表明SIP和NIP基因家族分属于进化树的两个分支,其中SIP基因家族分为SIP1s和SIP2s两个亚群,Ptr SIP1-1和Ptr SIP1-2属于SIP1s,Ptr SIP2-1属于SIP2s。3.Ptr BORs主要在根中表达,其中Ptr BOR4在叶中表达量最高。缺硼胁迫下Ptr BORs表达量均发生变化,且各成员表达量的变化各不相同。其中Ptr BOR1在根和叶中表达量升高,Ptr BOR2在根中表达量升高,茎中表达量下降,Ptr BOR3在根、茎和叶中表达量均升高。4.Ptr SIPs和Ptr NIPs在根、茎和叶中均有表达,Ptr SIP1-2、Ptr SIP2-1和Ptr NIP4-1在根中表达量最高,Ptr NIP6-1在茎中表达量最高,Ptr NIP1-2和Ptr NIP5-1在根和茎中表达量最高,Ptr SIP1-1和Ptr NIP4-2在茎和叶中表达量最高。缺硼胁迫下Ptr SIPs和Ptr NIPs表达量的变化均较剧烈。其中Ptr SIP2-1在根和叶中表达量升高,茎中表达量先降低后升高,Ptr NIP4-2在根中表达量升高,茎中表达量先降低后升高,Ptr NIP5-1在根、茎和叶中表达量均升高,Ptr NIP6-1在茎和叶中表达量升高。