紫色酸性磷酸酶（Purple acid phosphatases,PAPs）是一类含铁的磷酸脂酶,其活性中心含有双金属离子Fe³⁺-M²⁺（M=Fe,Zn或Mn）,催化磷酸单酯水解释放出无机磷。植物PAPs是一个多基因家族,参与多种生物功能,包括矿质营养平衡。但是,林木PAPs的成员及其在磷和铁平衡中的作用还不清楚。本研究在茶树（Camellia sinensis）和杨树（Populus trichocarpa）中鉴定了PAPs基因家族,进行了结构分析,并对茶树CsPAPs在富铁条件下和杨树PtPAPs在缺磷条件下的表达模式进行了探究,以期为研究PAPs基因家族在植物磷和铁营养中的功能奠定基础,将有助于磷高效和富铁林木的培育和改良。主要研究结果如下:1.通过BLAST比对,结合保守结构域鉴定,在茶树和杨树的全基因组数据库中鉴定出19个茶树CsPAPs和35个杨树PtPAPs基因家族成员;系统进化分析显示植物PAPs可以分为四组,发现在Ⅱ组成员中存在两个特异的含有半胱氨酸的保守基序“GGECGV”和“YERTC”,暗示它们可能具有独特的底物选择性或催化活性,因而执行不同的生理功能。2.通过转录组分析发现,茶树中多数CsPAPs基因在根和叶中都表达,而一些CsPAPs的丰度在根和叶之间有差异,显示它们既是维持细胞基本功能所必需的持家基因,又可能参与生长发育过程中动态调整。在正常和高铁供应条件下,四个CsPAPs基因的表达发生变化,其中CsPAP15a、CsPAP23和CsPAP27c的表达显著降低,而CsPAP10a的表达显著升高,说明CsPAPs基因可能参与调控茶树的铁平衡。3.通过qPCR分析了正常和缺磷条件下杨树中PtPAPs基因在不同部位的表达谱,结果表明PtPAPs基因具有不同的组织表达特异性,表明其在维持正常生长之外的不同组织功能。PtPAPs的转录受缺磷调控,13个PtPAPs在正常和缺磷条件下显示出差异表达。根部是主要的响应缺磷信号的部位,其中变化最大的PtPAP17b和PtPAP12b缺磷时表达量高于正常对照多于12倍,这表明PtPAPs基因极可能参与杨树缺磷应答调控网络,而且在其中扮演重要角色。PtPAP17d和PtPAP17b在所有部位均显示出高差异表达,而某些PtPAPs则只在特定部位差异表达,显示出其功能的专一性。10个差异表达基因的启动子区域同时含有P1BS顺式作用元件,其诱导表达可能受PHR1调控。系统进化分析属于Ⅳ组的PtPAPs成员,均在缺磷条件下差异表达,表明基因家族成员在不同物种中进化上的功能保守,同时说明基因家族成员之间协同作用,共同参与杨树缺磷应答调控网络。总之,本论文利用生物信息学方法鉴定了19个茶树CsPAPs和35个杨树PtPAPs基因,并通过系统发育分析发现2个特异保守基序。转录表达分析发现了CsPAPs基因参与调控茶树在高铁条件下的铁平衡,PtPAPs基因参与调控杨树在低磷胁迫时的磷营养。