杜梨硝酸盐转运酶NRT2基因的克隆与生物信息学分析

余兴 丁伟 王蕾

摘要[目的]克隆杜梨硝酸盐高亲和性转运酶NRT2基因。[方法]以杜梨叶片为试验材料，采用CTAB法提取总RNA，反转录成cDNA，运用3′-RACE和5′-RACE技术，克隆获得杜梨硝酸盐转运酶NRT2基因的全长，并运用生物信息学技术对硝酸盐转运酶NRT2基因进行了分析。[结果]杜梨硝酸盐转运NRT2基因cDNA全长为1 422 bp，可编码473个氨基酸，分子式为C2346H3631N589O637S26，相对分子质量为51 112.7，等电点（pI）为7.03。[结论]该试验为进一步研究梨氮素代谢提供了基础资料。

关键词 杜梨；硝酸盐转运酶基因；克隆

中图分类号 S188 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）02-0161-03

Abstract[Objective] To clone the highaffinity nitrate transporter gene NRT2 of Pyrus betulaefolia Bunge.[Method] The leaves of P.betulaefolia Bunge were used as materials，total RNA was extracted by CTAB method，then the RNA was reversetranscribed into the cDNA，and the full nitrate transporter gene NRT2 was cloned by 3′RACE and 5′RACE technique.The NRT2 gene were analyzed by bioinformatics techniques.[Result] The cDNA fulllength of the nitrate transporter NRT2 gene was 1 422 bp，encoding 473 amino acids，molecular formula was C2346H3631N589O637S26，molecular weight was 51 112.7，and isoelectric point （pI） was 7.03.[Conclusion] This study provides basic data for further research on nitrogen metabolism in pear.

Key words Pyus betulaefolia Bunge；Nitrate transfer enzyme gene；Cloning

氮是植物生长的三大营养元素之一，广泛地参与植物生长、发育的全部过程[1]。植物从土壤中吸收的氮素主要来自土壤中的硝酸盐类化合物，而吸收氮素的主要部位是植物根表皮细胞[2]。植物根表皮细胞上有NO3-高亲和转运系统和低亲和系统，高亲和转运系统在NO3-浓度为0.2～0.5 mmol/L时发挥作用，而在NO3-浓度高于0.5 mmol/L时主要是低亲和转运系统发挥作用[3-5]。2条转运途径能够保证植物较好地利用土壤中的硝酸盐类化合物，从而减少因为土壤硝酸盐浓度过大或过小对植物造成伤害。

我国是梨的第一大生产国，2012年栽培面积达108.9 hm2，占世界梨树栽培面积的70.0%，产量1 707.3万t，达世界总产的69.0%[6]。在我国梨主产区，如西北地区、黄河古道地区等，多为碱性土壤，多数品种都是用杜梨（Pyus betulaefolia Bunge）作为砧木，因此研究杜梨硝酸盐高亲和性转运酶有重要意义。氮素在梨树器官中转移的主要存在形式是硝酸根和铵根，其中硝酸盐转运酶基因在植物体内硝酸根的转移与吸收中起重要作用。……