地黄NRT1家族基因的鉴定和表达特性分析

植物中NRT1家族蛋白具有吸收和转运硝酸盐的功能.为了鉴定地黄NRT1家族基因,该研究以11个拟南芥NRT1同源蛋白为探针序列,在地黄转录组数据库中进行BLASTN,对获得的NRT1家族蛋白的分子特征、保守结构域、跨膜结构、亚细胞定位、系统进化树进行分析,并对NRT1家族基因的时空表达模式及其响应逆境胁迫的表达特性进行了系统研究.结果 表明,18个地黄NRT1家族基因编码区长度1260～1806 bp,分别编码419～601个氨基酸,均具有典型的肽转运蛋白结构域,有7～12个跨膜结构域.大部分蛋白被定位在细胞质膜上,均为疏水性蛋白.同时,进化分析显示获取的NRT1蛋白家族可分为2个亚家族,其中14个NRT1家族基因在进化过程中发生了正向选择,4个基因发生了钝化选择.此外,18个NRT1家族基因在地黄不同组织中的表达模式存在较大差异,其表达量对逆境胁迫的响应特性也有区别,预示着18个NRT1家族蛋白可能在地黄硝酸盐转运中具有明显的功能分化.该研究为解读地黄生长发育对氮素的吸收和转运机制,进一步研究地黄NRT1蛋白在硝酸盐吸收和转运中的分子功能奠定了理论基础.