全 文 ：园 艺 学 报 2011，38（增刊）：2618 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com

收稿日期：2011–07–30
基金项目：国家自然科学基金项目（31071829，30771519）；广东省自然科学基金项目（10151022501000035，8251022501000002）
* 通信作者（E-mail：lihongmei0000@163.com；Tel：020-89013226）
白姜花切花 HcPIP2 基因的克隆及表达分析
丁岳炼，林燕飞，何生根，李红梅*
（仲恺农业工程学院生命科学学院，广州 510225）
白姜花（Hedychium coronarium Koenig）是我国南方地区颇受欢迎的香型切花，但其花序的小
花极易失水凋萎、衰老快，严重影响观赏寿命和商品价值。水孔蛋白（aquaporin）是一类具有高效
运输水分子的膜蛋白，被认为在植物水分代谢中起重要作用。但水孔蛋白在白姜花切花快速失水衰
老过程中的作用尚未见相关研究报道。本研究中采用 RT-PCR及 RACE技术，从白姜花切花花瓣中
分离得到一个编码质膜类水孔蛋白（plasma membrane intrinsic protein，PIP）基因，然后分析探讨其
组织特异性表达和对采后水分胁迫的响应特点，主要结果如下。
（1）获得一个白姜花水孔蛋白 PIP基因的 cDNA全长序列。该基因全长 1 147 bp，开放阅读框
（ORF）长度为 849 bp，预测的氨基酸序列含 282个氨基酸。该基因编码的氨基酸序列具有MIP家
族典型的氨基酸保守序列“SGGHINPAVT”和两个“NPA”保守肽段，并具有植物 PIPs的特征信号
序列 GGGANXXXXGY 和 TGI/TNPARSL/FGAAI/VI/VF/YN。与含羞草（Mimosa pudica）、木榄
（Bruguiera gymnorhiza）和葡萄（Vitis vinifera）等植物 PIPs氨基酸序列的同源性达 91%以上。经
系统发育树分析，该基因所编码的氨基酸与拟南芥 PIP2类聚为一类，属于 PIP2类亚家族基因，命
名为 HcPIP2（GenBank登录号：JF770437）。
（2）用半定量 RT-PCR方法检测白姜花切花（花朵开放度为 3级）HcPIP2基因的组织特异性
表达发现该基因在白姜花切花的叶片、苞片、花梗和花瓣中都有不同程度的表达，其中在花梗与苞
片中表达水平最高，花瓣次之，叶片最低。
（3）待花朵完全开放后，用剪刀轻轻取出花苞上的小花（花梗约 5 cm长），将小花花梗插在无
水的三角瓶（50 mL）中进行水分胁迫处理，并以小花花梗插在含 50 mL蒸馏水的三角瓶中作为对
照。试验在仲恺农业工程学院生物技术研究所智能化人工气候室进行，设定温度为（25 ± 2）℃，湿
度为 60% ± 10%，光照强度为 12 μmol · m-2 · s-1。分别于水分胁迫处理 0、1、2、4、6和 8 h剪取对
照和处理的小花花瓣用于 HcPIP2基因的表达分析。结果表明，水分胁迫 2 h内 HcPIP2基因的表达
量与初始（即 0 h）无明显差异，而水分胁迫 2 h后 HcPIP2基因的表达水平呈现快速下降，直至 8 h
时几乎检测不到。与此同时，可观察到小花花瓣在水分胁迫 4 h后出现萎蔫、皱缩等失水症状，而
对照的小花花瓣在 8 h内无明显变化。这些结果显示水分胁迫可引起 HcPIP2基因表达下调，该基因
在白姜花切花水分代谢中的功能尚在进一步研究。

关键词：白姜花；Hedychium coronarium Koenig；水孔蛋白；基因克隆；表达分析；水分胁迫
中图分类号：S 68 文献标识码：A 文章编号：0513-353X（2011）S-2618 -01