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硝酸根离子的吸收是植物硝态氮利用过程的第一步。高亲和性硝酸根转运蛋白(Nitrate transporter2, NRT2)主要在外源硝态氮浓度较低时(Km约为750μM)发挥作用,是植物氮素营养系统的关键生物大分子之一。本研究基于毛果杨、桃、苹果、橙和巨桉等五种木本植物全基因组测序的最新结果,采用生物信息学、比较与进化基因组学等方法对5种木本植物NRT2基因家族的核酸与对应蛋白序列进行了生物信息学分析与分子进化研究,旨在深入发掘高亲和性硝酸根转运蛋白的结构与功能之间的关系,为木本植物硝态氮的吸收与利用等深入研究提供科学依据。全文主要结论如下:1.这5种木本植物均具有NRT2家族基因,各物种NRT2基因数量分别为:毛果杨6,桃4,苹果4,橙和巨桉均为3。2. PtrNRT2、PpeNRT2、MdoNRT2和CsiNRT2基因解链温度和酸碱度接近,EgrNRT2基因的理化性质可能与上述木本植物存在一定差异。3. NRT2家族成员编码蛋白都是疏水性蛋白,疏水区分布情况基本一致,具有相似的保守结构。4. α螺旋和无规卷曲是NRT2家族蛋白形成的主要二级结构。所有成员均具有由约360个氨基酸残基组成的MFS1结构域,与其疏水区分布一致。NRT2家族蛋白主要位于细胞质膜等具膜细胞器的膜结构上。5.这5种木本植物NRT2家族成员可以分为3个亚家族(I,II,III)。PtrNRT2、PpeNRT2和MdoNRT2家族成员分布在所有3个亚家族中,CsiNRT2不具有亚家族II成员,EgrNRT2不具有亚家族III成员。亚家族I最为保守,亚家族II和III的出现与亚家族I相比可能较晚并具有细微的结构和功能差异。各蛋白保守区域主要存在于MFS1结构域内,在漫长的进化过程中保持稳定。6.各亚家族成员基因结构分布高度一致,并可能在从低等植物到高等植物的进化过程中发生了内含子缺失事件。7. PtrNRT2、PpeNRT2和CsiNRT2编码区密码子适应指数(CAI)略低于EgrNRT2,与有效密码子使用量(ENC)情况相反。EgrNRT2编码区具有相对较高的密码子使用偏性。8.位点突变并非为这5种木本植物NRT2家族编码基因进化的主要因素。除少数氨基酸位点外,各亚家族不同物种成员之间的进化过程主要经历了纯化选择压力。