质膜H+-ATPase (plasma membrane H+-ATPase, PM H+-ATPase)能够利用水解ATP产生的能量将细胞质膜内侧的H+泵到质膜外侧,在膜外形成质子动力势,以推动各种离子和代谢物进行跨细胞膜的运输,该蛋白与植物磷元素的吸收有关,在植物响应低磷胁迫中起重要作用。本研究从杉木(Cunninghamia lanceolata)转录组(GEO No. GSE113410)测序结果中筛选到一个PM H+-ATPase基因序列。在3个杉木无性系X6、3号和39号中分别进行克隆,所得序列长2 898 bp,包含一个2 862 bp的完整开放阅读框(open reading frame, ORF),编码953个氨基酸,命名为ClHA2,GenBank登录号为MH141933。该cDNA与其他植物PM H+-ATPase高度保守。预测其蛋白质相对分子质量约为105.05 kD,理论等电点(pI)为6.38,为跨膜10次的蛋白,其二级结构主要由α-螺旋组成,占52.68%,其次为环结构,占39.03%,β-折叠在整个肽链中也有分布,但仅占8.29%。ClHA2包含有1个Cation-ATPase结构域,1个E1-E2_ATPase结构域和一个水解酶结构域,该编码蛋白包含植物H+-ATPase所有的6个保守基序。qRT-PCR分析表明,ClHA2基因在3个杉木无性系的根、茎、叶部位均有表达,其在根中的表达量普遍高于茎叶部位。在低磷胁迫下,3个杉木无性系的ClHA2基因的表达受到了不同程度的抑制,其中3号和39号杉木无性系ClHA2基因的应答显著强于X6无性系(P<0.05)。以上结果表明杉木ClHA2可能是响应磷胁迫的一个重要基因,且在不同杉木无性系中对低磷的应答存在差异,这对杉木磷高效的品种选育具有重要的参考价值。