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本试验利用生物信息学方法对苹果水通道蛋白基因家族(AQPs)进行了系统进化、基因结构、氨基酸理化及保守基序等分析,初步了解苹果AQPs的基本信息。以山定子(Malus baccata Borkh.)和M26(Malus pumila Mill.)为试验材料,设置轻度干旱胁迫(D1,控水至田间持水量的60%-65%)、中度干旱胁迫(D2,控水至田间持水量的45%-50%)、重度干旱胁迫(D3,控水至田间持水量的25%-35%)和对照(CK,田间持水量70%-80%)为试验处理,测定相关水分生理的变化,了解干旱胁迫对山定子和M26水分生理的影响,并在解除干旱胁迫后进行复水,连续3 d测定各水分生理的旱后恢复状况。利用荧光定量PCR方法检测不同干旱处理下苹果AQPs的相对表达量,分析干旱胁迫对其表达水平的影响。试验主要结论如下:1.苹果水通道蛋白基因家族具有一定的家族特征。苹果的30个AQPs可分为3个亚族。AQPs基因结构含2~7个外显子,分别定位于苹果的15条染色体上,2、4号染色体无AQPs存在。AQPs氨基酸序列含NPA特征序列及TGINPARSI/FGAAI/VI、SGXHXNPAVT和GGGANXXXXGY保守基序。苹果AQPs与其他植物AQPs类似,呈现一定的家族特征及保守性。2.干旱胁迫能够显著影响山定子和M26水分生理的变化。与对照相比,重度干旱时,山定子叶片水势降低了66.3%,叶片组织含水量降低了32.16%、自由水降低了59.13%,根系、茎组织含水量分别降低了30.47%和20.73%;M26叶片水势下降了60.72%,叶片组织含水量降低了27.51%,自由水含量降低了50.30%,根系、茎组织含水量降低了42.50%和38.06%。解除干旱胁迫后,复水能够使水山定子和M26相关分生理逐渐恢复。基质水分含量与叶片水势、组织含水量、根系及茎组织含水量呈显著正相关关系。3.苹果AQPs在山定子、M26叶片和根部的表达存在较大差异,主要表现为两方面:一是同一基因在二者叶片和根组织中的表达量存在显著差异,山定子叶片中MdNIP1;2、MdNIP4;2、MdNIP4;1、MdNIP5;1、MdNIP6;1、Mdδ-TIP和Mdβ-TIP相对表达量较高,根部MdTIP1;3、MdTIP2;2、Mdδ-TIP和Mdβ-TIP相对表达量较高;M26叶片中MdPIP1;4、MdPIP2;4、MdNIP1;2、MdNIP4;1和MdNIP5;1的表达量相对较高,根中MdTIP2;2、MdTIP1;3、MdTIP5;1、Mdδ-TIP、Mdβ-TIP、MdNIP5;1、MdNIP6;1和MdNIP4;1的相对表达量较高;二是基因在叶片或根组织中的特异性表达,MdPIP1;4只在山定子根部表达,而在其叶片中未表达,MdTIP1;3和MdTIP2;2在M26叶片轻度或中度胁迫时表达。同时,干旱胁迫能够显著影响苹果AQPs的相对表达水平。