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硼是植物生长发育必需的微量元素之一。然而植物对硼元素的浓度适应范围比较窄,硼浓度过低容易导致树势早衰,硼过高则会引起叶片早落现象。柑橘产区的硼缺乏现象普遍存在,增施硼肥不当易发生毒害现象,这都严重影响了柑橘的生长发育。近期研究表明,植物中的水通道蛋白MIP家族参与了硼元素的吸收和运输过程,因此分析柑橘MIP家族基因在硼逆境条件下的转录水平,将有助于理解柑橘植株适应硼逆境的分子机制。本研究以最常用的柑橘砧木枳[Poncirus trifoliata(L.)RAF.]为材料,克隆得到18个MIP基因家族成员的序列,包括10个PIPs和8个TIPs亚家族成员。结果信息如下:1、Ptr PIPs和Ptr TIPs成员的生物信息学分析(A)克隆结果表明,Ptr PIPs和Ptr TIPs成员的片段长度在750 bp~1500 bp范围之间,以1000 bp左右者居多;(B)在系统进化树分析表明,Ptr PIPs和Ptr TIPs亚族成员与其他物种Ptr MIPs的5个亚族成员分别位于不同的5个分支上,彼此间同源关系较近,其中Ptr PIPs亚族又分成两个不同的亚组,分别位于下一级分支上;(C)序列比对发现,Ptr PIPs和Ptr TIPs亚族成员具有水通道蛋白特有的NPA(Asn-Pro-Ala)特征基序和特征信号序列(-SGGHINPAVTFG);(D)保守氨基酸位点分析发现,Ptr PIPs和Pr TIPs亚族成员具有各自特有的氨基酸保守位点;(E)组织表达分析显示,Pr PIPs和Pr TIPs大多在根中表达,部分在茎、叶中表达,少数成员在不同组织中均表达;其中强调的是,Ptr TIP5;1主要在茎中表达,而Ptr PIP2;4和Ptr PIP2;7主要在叶中表达。2、硼胁迫下Ptr PIPs和Ptr TIPs成员的时空表达模式(A)在缺硼/硼毒害处理下,根中响应的成员主要是Ptr TIPs,叶中响应的主要成员是Ptr PIPs,而茎中两个亚族不分上下。(B)不同硼处理下在根中均上调表达的成员个数为7个,均下调表达成员个数为6个;其中,缺硼处理下响应激烈的成员依次为Ptr TIP4;1>Ptr TIP5;1>Ptr PIP2;7,硼毒害处理下响应激烈的成员依次为Ptr TIP4;1>Ptr PIP2;7>Ptr TIP1;3。(C)不同硼处理下在茎中均上调表达的成员个数为8个,均下调表达的成员个数为10个;其中,缺硼处理下响应激烈的成员依次为Ptr TIP4;1>Ptr PIP2;7>Ptr TIP1;3,硼毒害处理下响应激烈的成员依次为Ptr PIP2;7>Ptr TIP4;1>Ptr TIP1;3。(D)不同胁迫下在叶中均上调表达的成员个数为10个,均下调表达的成员个数为6个;其中,缺硼处理下响应激烈的成员依次为Ptr PIP2;6>Ptr PIP2;4>Ptr TIP1;3>Ptr TIP5;1,硼毒害处理下响应激烈的成员依次为Ptr PIP2;6>Ptr PIP2;4>Ptr TIP1;3>Ptr PIP2;2。(E)此外,Ptr PIP1;1、Ptr PIP1;2、Ptr PIP2;1和Ptr TIP3;2在根、茎及叶中均下调表达,而Ptr PIP2;7和Ptr TIP4;1在根、茎及叶中均上调表达。