马尾松紫色酸性磷酸酶基因 PmPAP1的克隆与表达模式分析

[目的]研究马尾松紫色酸性磷酸酶基因功能及其对低磷胁迫的应答。[方法]采用 RACE 法克隆马尾松紫色酸性磷酸酶（PAPs）家族成员 PmPAP1，利用软件和数据库，对基因结构功能进行多重分析预测，检测其接种外生真菌及低磷胁迫下的表达模式。[结果]表明，PmPAP1基因 cDNA 全长2520 bp，开放阅读框1869 bp，编码622个氨基酸残基，具紫色酸性磷酸酶保守结构域特征，属于高分子量 PAPs。PmPAP1有信号肽，无跨膜区，推测定位于细胞质基质或细胞器基质中，它与莲（Nelumbo nucifera）、无油樟（Amborella trichopoda）的亲缘关系最近，相似性分别达71％和69％，进化关系古老、保守性强。时空表达分析表明，PmPAP1的表达受外生菌根诱导，在不同组织中均有表达，其根中的表达量显著高于茎和叶。在菌根化和非菌根化的幼苗中，PmPAP1的表达均受基质中磷含量的影响，表现为低磷条件下高效激活，高磷条件下其表达反而受到抑制。低磷胁迫下根系中酸性磷酸酶活性持续增高，说明其活性与磷供给水平和时间有相关性。[结论]首次克隆鉴定了1个受外生菌根诱导的马尾松紫色酸性磷酸酶基因，其参与了对低磷胁迫的应答，为深刻认识马尾松耐低磷的分子机制、遗传改良提供了新信息和新思路。