马铃薯（Solanum tuberosum L.）是中国重要的粮食作物和经济作物之一,播种面积和产量位居世界首位,内蒙古自治区是中国马铃薯种薯和商品薯的主要生产基地之一,年降水量约为200～350 mm,属于干旱半干旱地区。干旱胁迫是当前最复杂的非生物胁迫之一,同时也是马铃薯工作者关注的热点问题。目前科研工作者对于马铃薯抗旱相关的生理生化和形态指标开展了广泛研究,但对马铃薯响应干旱胁迫的分子机理及抗旱基因的挖掘研究较少。植物在受到逆境胁迫时会重新调动体内防御系统,促使发生一系列的生理生化反应,一些与抗逆相关的转录因子开始合成并表达,从而某些功能基因得到调控,利用这些功能基因去完成各项生理功能,如蛋白质的合成、激活、抑制、降解及生理代谢等,植物体内的这些防御性蛋白在适应和抵抗外界胁迫中起着十分重要的作用。脂质转运蛋白是由4个二硫键连接而成的α螺旋形成的肽链折叠结构,主要是调节植物抗旱的物质。目前在玉米、水稻、棉花、小麦、拟南芥等作物中均鉴定到LTP基因。LTP基因在植物遇到干旱、寒冷、高盐胁迫和病原体侵染等胁迫环境时均会诱导脂质转运蛋白基因的表达,参与了植物的生长、种子萌发和花粉发育等过程。中国北方地区降雨量稀少,在马铃薯生长的关键时期常因缺水导致其生长发育受阻,产量降低。LTP不仅在生物膜间参与糖脂、脂肪酸和磷脂的运输,还可有效抵御干旱等非生物胁迫,但鲜见有关马铃薯LTP基因家族功能的研究报道,因此,挖掘与马铃薯抗旱性相关的基因提高马铃薯的抗旱性具有一定研究价值和应用前景。以马铃薯品种"克新1号"组培苗为试验材料,对马铃薯39个LTP蛋白成员进行生物信息学分析。具体方法如下:使用ProtParam tool（https://web. expasy. org/protparam/）分析了39个LTP蛋白的氨基酸组成、等电点、分子量和亲疏水性指数等;使用PSORT Prediction（http://psort1. hgc. jp/form. html）进行亚细胞定位的预测;通过MEGA 6.0构建LTP蛋白系统发育树;利用GSDS 2.0的Sequence （FASTA） Format绘制LTP基因结构图;在NCBI （https://www.ncbi. nlm. nih. gov/）数据库下载马铃薯的染色体组数据,在JGI（Setaria italica v2.2）数据库确定马铃薯LTP家族成员的位置信息及其在染色体上的分布情况,并使用MapGene2Chromosome绘制LTP基因在马铃薯10条染色体上的分布图;使用Plantscare对马铃薯LTP家族成员进行启动子分析。在phytozome中下载马铃薯全基因组序列和GFF3文件,然后通过TBtools软件的Fasta Extractor提取LTP序列,分析LTP成员编码区起始密码子上游2 000 bp的启动子情况;用MEGA 6.0构建了马铃薯、大豆、番茄和拟南芥4种植物之间的系统发育分析。根据马铃薯转录组数据筛选得到两个与抗旱密切相关的LTP基因两个,分别为StLTP1和StLTP7,用20%PEG 6000溶液胁迫处理"克新1号"组培苗,分别于胁迫0、 4、 8、 12、 18、 24 h时,取马铃薯组培苗的根、茎、叶组织,利用RT-qPCR方法对其进行抗旱功能验证。试验结果显示, 39个马铃薯LTP蛋白位于7条染色体上,编码的氨基酸序列从101到345不等。所有39个家族成员都含有内含子和1到4个不等的外显子。马铃薯LTP转录因子保守基序分析显示, 34个转录因子包含motif 2和motif 4,表明他们是马铃薯LTP的保守基序。与同源作物LTP基因比较,马铃薯和番茄LTP蛋白的亲缘关系最为密切。StLTP1和StLTP7基因表达及其对干旱胁迫的响应特征结果表明,StLTP1和StLTP7基因在马铃薯根、茎和叶中的表达水平均有不同程度的上调,说明他们在非生物胁迫下受到St LTP1和StLTP7的调控。研究结果为揭示马铃薯LTP蛋白功能和发掘马铃薯的抗逆基因提供依据,同时可为后期马铃薯新品种培育提供优异的工程材料。