枳和‘资阳香橙’NRAMP家族基因鉴定、克隆及响应营养逆境的表达模式分析

作者：黄梓洋; 张晓勇; 凌丽俐; 淳长品; 彭良志^*; 付行政^*

来源：果树学报, 2019, 36(05): 537-548.

DOI：10.13925/j.cnki.gsxb.20180518

• 柑橘
• 元素过量
• 缺素
• NRAMP

【目的】元素过量或缺乏导致的柑橘营养失调问题在生产中普遍发生,但有关的分子机制在柑橘中较少研究。本研究从柑橘全基因组范围系统鉴定和克隆与金属元素转运相关的NRAMP (natural resistance-associated macrophage protein)基因家族成员,并分析其响应不同金属营养逆境的表达模式,为后续深入研究奠定基础。【方法】以柑橘两种常用砧木—枳[Poncirus trifoliata (L.) Raf.]和‘资阳香橙’(Citrus junos‘Ziyang Xiangcheng’)为材料,分别鉴定和克隆NRAMP家族基因,根据其与拟南芥NRAMP家族成员序列的相似性,分别对其进行命名、进化树构建和功能预测;对枳和‘资阳香橙’实生苗进行过量Zn、Mn、Cu、Cd胁迫和Mg、B、Fe、K缺素处理,分析比较NRAMP基因在两种柑橘砧木根和叶中的表达模式。【结果】将从枳和资阳香橙中克隆的NRAMP家族基因分别命名为PtNRAMP2、PtNRAMP3、PtNRAMP6.1、PtNRAMP6.2、CjNRAMP2、CjNRAMP3、CjNRAMP6.1和CjNRAMP6.2。序列分析表明,PtNRAMPs/CjNRAMPs编码512～559个氨基酸,包含10～12个跨膜结构域。枳和‘资阳香橙’在元素过量处理时,NRAMP2和NRAMP3的表达量普遍上调而NRAMP6.2主要是下调;在缺Fe和缺K处理时,NRAMP3和NRAMP6.2也主要表现上调表达。【结论】本研究初步揭示了柑橘NRAMP家族基因的基本信息及在营养胁迫时的可能作用,对解决柑橘营养胁迫问题具有一定的理论参考价值。

• 单位
  国家柑桔工程技术研究中心; 中国农业科学院柑桔研究所