張吉順，張孝廉，楊慧，賈蒙驁，張婕，趙德剛

1 貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/農(nóng)業(yè)生物工程研究院，貴州省農(nóng)業(yè)生物工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山地植物資源保護(hù)與種質(zhì)創(chuàng)新省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴陽(yáng) 550025；

2 貴州省煙草科學(xué)研究院，煙草行業(yè)分子遺傳重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴陽(yáng) 550081；

3 貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)部DUS中心貴陽(yáng)分中心，貴陽(yáng) 550006

鎂是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的金屬元素，參與植物體的多個(gè)生理代謝過(guò)程。煙草（Nicotiana tabacum）是以收獲葉片為主的經(jīng)濟(jì)作物，鎂元素不僅影響烤煙的農(nóng)藝性狀，還與烤煙品質(zhì)有著密切的關(guān)系[1]?？緹熢谌辨V和高鎂條件下，葉片葉綠素含量均會(huì)顯著降低[2]。很多研究都證明了，施鎂可以有效地提升煙葉的產(chǎn)質(zhì)量并較好地協(xié)調(diào)煙葉中的化學(xué)成分，提升煙葉吸食品質(zhì)[1,3-5]。

植物中鎂的吸收、運(yùn)輸和分配受到不同基因家族的調(diào)控，目前已發(fā)現(xiàn)有4個(gè)家族蛋白參與了鎂離子的運(yùn)輸[6-9]，包括：CroA亞家族的部分成員、SV（slow-vacuolar）通道蛋白、環(huán)核苷酸相聯(lián)的離子通道AtCNGC10、MHX蛋白。其中MHX蛋白屬于CaCA（Ca2+/Cation Antiporter）亞家族，對(duì)植物鎂離子平衡具有重要作用。擬南芥AtMHX主要負(fù)責(zé)質(zhì)子和Mg2+、Zn2+和Cd2+的交換[10-11]，AtMHX蛋白將金屬離子扣留在液泡中，并將液泡中的質(zhì)子釋放到細(xì)胞質(zhì)中。在橡膠樹(shù)中也發(fā)現(xiàn)MHX具有交換質(zhì)子和Mg2+、Zn2+、Cd2+離子的功能[12-13]。

Gaash等[14]對(duì)擬南芥（Arabidopsis thaliana）、馬 鈴 薯（Solanum tuberosum）、番 茄（Solanum lycopersicum）、葡萄（Vitis vinifera）、大豆（Glycine max）、 水 稻（Oryza sativa）、 小 麥（Triticum aestivum）、玉米（Zea mays）和小立碗蘚（Physcomitrella patens）等植物中MHX蛋白進(jìn)行進(jìn)化和結(jié)構(gòu)模型分析，發(fā)現(xiàn)MHX蛋白是植物所特有，且大部分植物都只有一個(gè)MHX同源基因。目前，煙草中MHX蛋白的序列信息和功能尚不明確，本文對(duì)栽培煙草中的MHX基因進(jìn)行克隆，對(duì)其編碼蛋白進(jìn)行了生物信息學(xué)分析，并檢測(cè)了不同金屬離子處理下該基因的表達(dá)模式變化，為MHX基因在煙草中的作用及分子機(jī)制研究提供了參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)所用材料為栽培煙草（Nicotiana tabacum L.）K326。采用漂浮育苗法育苗，溫室培養(yǎng)至5～6片真葉時(shí)將幼苗移栽至含有基質(zhì)的花盆中培養(yǎng)，分別取幼苗期的根、莖、葉和開(kāi)花期花，液氮迅速冷凍，于-80℃保存?zhèn)溆谩?～6片真葉期的煙苗移栽至1/4濃度的Hogland營(yíng)養(yǎng)液中培養(yǎng)14 d，每7 d更換一次新的營(yíng)養(yǎng)液，分別在1/4濃度的Hogland營(yíng)養(yǎng)液中添加100 mmol/L的NaCl、100 mmol/L的KCl、100 mmol/L的CaCl2、50 mmol/L的ZnSO4，50 mmol/L的MnCl2，50 mmol/L的MgSO4、50 mmol/L的CuSO4和50 μmol/L的CdCl2進(jìn)行不同金屬離子的脅迫處理，并于添加金屬離子的0 d、1 d、2 d、4 d和6 d取煙草葉片，以不額外添加金屬離子的1/4濃度的Hogland營(yíng)養(yǎng)液中培養(yǎng)的煙苗做為平行對(duì)照，同步取樣，液氮速凍后置于-80℃冰箱保存?zhèn)溆?，每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)。

1.2 NtMHX基因的克隆及測(cè)序

以擬南芥MHX基因全長(zhǎng)CDS序列（登錄號(hào)：AT2G47600）為信息探針，利用NCBI煙草數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)，獲得煙草MHX基因同源序列，選擇一致性最高的序列，利用Primer Primer 5.0設(shè)計(jì)CDS全長(zhǎng)克隆引物MHX-F和MHX-R（表1），分別以煙草‘K326’的cDNA為模板，使用NEB公司的KOD Fx NEO高保真酶進(jìn)行煙草MHX基因的CDS序列的PCR擴(kuò)增。利用天根膠回收試劑盒對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行膠回收后，連入pGEM-T載體，轉(zhuǎn)化大腸桿菌DH5α，挑取陽(yáng)性克隆送去上海生工公司測(cè)序。

1.3 生物信息學(xué)分析

在NCBI網(wǎng) 站（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/）上BLASTp進(jìn)行蛋白預(yù)測(cè)，利用Specialized BLAST （CDD search）進(jìn)行保守域分析。選擇其他物種中相似性較高的MHX序列16條用MEGA5.0構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)，采用鄰接法（Neighor Joining Method）作圖，重復(fù)次數(shù)為1000。在蛋白生物信息學(xué)網(wǎng)站（http://www.expasy.org/）對(duì)NtMHX蛋白進(jìn)行理化性質(zhì)、親水性/疏水性、跨膜結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)及三級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析。

1.4 NtMHX基因的表達(dá)分析

根據(jù)NtMHX1和NtMHX2的CDS序列設(shè)計(jì)熒光定量特異引物2對(duì)（表1），同時(shí)選用煙草Actin基因（NTU60495）為內(nèi)參基因，并設(shè)計(jì)定量PCR引物Ref-RT-F和Ref-RT-R （表1）。采用SYBR Green法在ABI Vii7實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀上進(jìn)行Real Time-PCR實(shí)驗(yàn)，設(shè)置3次生物學(xué)重復(fù)和3次實(shí)驗(yàn)重復(fù)，PCR反應(yīng)體系和反應(yīng)程序參照TaKaRa定量PCR試劑盒說(shuō)明書(shū)。對(duì)溶解曲線、擴(kuò)增效率和相關(guān)系數(shù)進(jìn)行分析，選取特異性好、擴(kuò)增效率接近1的引物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析NtMHX1和NtMHX2基因在煙草組織及不同金屬離子處理后各時(shí)間點(diǎn)的表達(dá)情況。將根中和金屬離子處理0 d的葉片的相對(duì)表達(dá)量分別設(shè)置為1，其余組織中相對(duì)表達(dá)量按照2-??CT法進(jìn)行計(jì)算。

表1 本文中使用引物的序列信息Tab. 1 Sequence information of primers used in this research

2 結(jié)果分析

2.1 NtMHX基因克隆

以栽培煙草K326葉片總cDNA為模板，MHX-F和MHX-R為引物，擴(kuò)增獲得1800 bp左右的片段（圖1）。經(jīng)測(cè)序分析，共獲得2個(gè)NtMHX基因CDS序列，一條1623 bp，命名為NtMHX1；一條1641 bp，命名為NtMHX2，序列一致性為96.4%，并擴(kuò)增到了NtMHX2的一個(gè)選擇性剪切體，長(zhǎng)度為1620 bp，缺失了21 bp（844-864 bp）。選擇NtMHX1和1641 bp的NtMHX2序列編碼的蛋白進(jìn)行后續(xù)的生物信息學(xué)分析和進(jìn)化分析。

圖1 煙草葉片RNA和NtMHX基因PCR產(chǎn)物電泳圖Fig.1 Electrophoretogram of PCR products of RNA and NtMHXgenes in tobacco leaves

2.2 NtMHX蛋白的生物信息學(xué)分析

2.2.1 NtMHX蛋白質(zhì)理化性質(zhì)及親/疏水性

利用在線軟件ExPASy-ProtParam對(duì)NtMHX1蛋白物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，該蛋白質(zhì)分子式為C2822H4291N689O758S12，由540個(gè)氨基酸組成，相對(duì)分子量為60382.99 Da，理論等電量（pI）為5.66，屬于酸性蛋白質(zhì)，由20種氨基酸組成，其中Leu含量最多，占總數(shù)的11.7%，而Met的含量最少，占總數(shù)的0.7%；該蛋白為穩(wěn)定蛋白，不穩(wěn)定系數(shù)為38.07（＜40），脂肪族氨基酸指數(shù)為111.59，總親水性平均值為0.408。

NtMHX2蛋白物理化學(xué)性質(zhì)分析結(jié)果顯示，該蛋白質(zhì)分子式為C2850H4333N693O766S13，由546個(gè)氨基酸組成，相對(duì)分子量為60977.72 Da，理論等電量（pI）為5.63，為酸性蛋白質(zhì)。由20種氨基酸組成，其中Leu含量最多，占總數(shù)的11.2%，而Met的含量最少，占總數(shù)的0.9%。該蛋白為穩(wěn)定蛋白，不穩(wěn)定系數(shù)為33.16（＜40），脂肪族氨基酸指數(shù)為111.25，總親水性平均值為0.414。

利用在線軟件ProtScale進(jìn)一步對(duì)蛋白質(zhì)的親水疏水性進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，組成NtMHX1蛋白的氨基酸大部分是疏水性氨基酸，其中，第527位分值最高，為3.222，第235位分值最低，為-2.633，說(shuō)明該蛋白為疏水性蛋白。組成NtMHX2蛋白的氨基酸大部分是疏水性氨基酸，其中，第533位分值最高，為3.222，第235位分值最低，為-2.367，說(shuō)明該蛋白為疏水性蛋白。

2.2.2 分析NtMHX蛋白跨膜域及亞細(xì)胞定位

利用在線軟件TMHMM 2.0分析預(yù)測(cè)NtMHX蛋白跨膜區(qū)域，結(jié)果（圖2）顯示，NtMHX1和NtMHX2蛋白均有11個(gè)跨膜區(qū)域，是跨膜蛋白。

圖2 NtMHX1和NtMHX2蛋白的跨膜結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè)分析Fig.2 Prediction of the transmembrane domains of NtMHX1 and NtMHX2 proteins

利用在線軟件SignalP 4.0分析NtMHX信號(hào)肽分布，結(jié)果顯示，NtMHX1和NtMHX2蛋白均沒(méi)有信號(hào)肽，為非分泌蛋白。

使用Plant-mPLoc軟件預(yù)測(cè)NtMHX蛋白的亞細(xì)胞定位，推測(cè)NtMHX1和NtMHX2蛋白定位于細(xì)胞膜上。

2.2.3 分析NtMHX蛋白磷酸化位點(diǎn)

通過(guò)在線軟件NetPhos 3.1預(yù)測(cè)NtMHX蛋白氨基酸上的磷酸化位點(diǎn)（圖3）發(fā)現(xiàn)，NtMHX1蛋白氨基酸上共有45個(gè)磷酸化位點(diǎn)，其中包括26個(gè)Ser磷酸位點(diǎn)、12個(gè)Thr磷酸位點(diǎn)和7個(gè)Tyr磷酸位點(diǎn)。NtMHX2蛋白氨基酸上共有40個(gè)磷酸化位點(diǎn)，其中包括22個(gè)Ser磷酸位點(diǎn)、10個(gè)Thr磷酸位點(diǎn)和8個(gè)Tyr磷酸位點(diǎn)。

圖3 NtMHX1和NtMHX2蛋白的磷酸化位點(diǎn)預(yù)測(cè)Fig.3 Prediction of phosphorylation sites in NtMHX1 and NtMHX2 protein sequences

利用在線軟件NCBI-CD Search對(duì)NtMHX蛋白保守結(jié)構(gòu)域進(jìn)行預(yù)測(cè)（圖4），NtMHX1和NtMHX2均存在兩個(gè)CACa蛋白家族的保守結(jié)構(gòu)域。

圖4 煙草MHX蛋白保守結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè)Fig.4 Prediction of conserved domains of MHX proteins

2.2.4 分析MHX蛋白高級(jí)結(jié)構(gòu)

通過(guò)在線軟件SOPMA對(duì)NtMHX蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果（圖5）顯示，NtMHX1蛋白的α螺旋占45.37%，延伸鏈占15.19%，β轉(zhuǎn)角占5.74%，無(wú)規(guī)則卷曲占33.70%。NtMHX2蛋白的α螺旋占44.14%，延伸鏈占16.48%，β轉(zhuǎn)角占5.13%，無(wú)規(guī)則卷曲占34.25%。使用SWISS-MODEL在線軟件對(duì)NtMHX蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果如圖6，與二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)果一致，這兩個(gè)蛋白富含α螺旋和無(wú)規(guī)則卷曲。

圖5 NtMHX1和NtMHX2蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)Fig.5 Prediction for secondary structure of NtMHX1 and NtMHX2 proteins

圖6 NtMHX1和NtMHX2蛋白三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)Fig.6 Prediction for thridary structure of NtMHX1 and NtMHX2 proteins

2.3 NtMHX蛋白序列比對(duì)及進(jìn)化分析

在NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中使用Protein Blast程序?qū)tMHX1和NtMHX2蛋白進(jìn)行保守區(qū)域檢索，發(fā)現(xiàn)該蛋白包含2個(gè)CaCA結(jié)構(gòu)域，屬于CaCA亞家族。經(jīng)過(guò)蛋白同源檢索，發(fā)現(xiàn)來(lái)自不同植物物種的MHX蛋白有很高的相似性。NtMHX1與煙草野生種絨毛狀煙草（Nicotiana tomentosiformis）的一致性為99.81%，與林煙草（Nicotiana sylvestris）的一致性為96.67%，NtMHX2與林煙草的一致性為99.82%，與絨毛狀煙草的一致性為96.34%，推測(cè)NtMHX1來(lái)源于絨毛狀煙草，而NtMHX2來(lái)源于林煙草。

選擇部分序列相似性較高、功能注釋明確或有文獻(xiàn)報(bào)道的MHX蛋白序列，利用Clustral X進(jìn)行序列比對(duì)（圖7），發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)蛋白具有保守的11個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域。煙草NtMHX1和NtMHX2蛋白與茄科植物番茄、馬鈴薯具有100%的序列覆蓋度，與野生番茄序列一致性最高，分別為92.78%和91.77%，與馬鈴薯MHX蛋白序列一致性分別為92.59%和91.77%。用MEGA5.0進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)的繪制（圖8），結(jié)果可以看出，煙草和同屬茄科植物的馬鈴薯、番茄MHX序列處于同一分枝上。序列比對(duì)和聚類分析結(jié)果均表明煙草NtMHX1、NtMHX2蛋白與番茄和馬鈴薯的親緣關(guān)系最近。

圖7 不同植物MHX蛋白序列同源性比較Fig.7 Homology comparison of MHX proteins from different plants

圖8 NtMHX1和NtMHX2的系統(tǒng)進(jìn)化分析Fig.8 Phylogenetic analysis of NtMHX1 and NtMHX2

選擇部分序列相似性較高、功能注釋明確或有文獻(xiàn)報(bào)道的MHX蛋白序列，利用Clustral X進(jìn)行序列比對(duì)（圖7），發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)蛋白具有保守的11個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域。煙草NtMHX1和NtMHX2蛋白與茄科植物番茄、馬鈴薯具有100 %的序列覆蓋度，與野生番茄序列一致性最高，分別為92.78 %和91.77 %，與馬鈴薯MHX蛋白序列一致性分別為92.59 %和91.77 %。用MEGA5.0進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)的繪制（圖8），結(jié)果可以看出，煙草和同屬茄科植物的馬鈴薯、番茄MHX序列處于同一分枝上。序列比對(duì)和聚類分析結(jié)果均表明煙草NtMHX1、NtMHX2蛋白與番茄和馬鈴薯的親緣關(guān)系最近。

2.4 NtMHX基因的組織表達(dá)特性

分別從未處理的煙草的根、莖、葉、花中提取RNA進(jìn)行熒光定量分析得到結(jié)果顯示（圖9），NtMHX1和NtMHX2基因在根中表達(dá)量最低，在莖中表達(dá)量最高。

圖9 NtMHX1和NtMHX2基因的組織表達(dá)特性Fig.9 The relative expression level of NtMHX1 and NtMHX2 in different tissues of Nicotiana tabacum

2.5 金屬離子處理對(duì)NtMHX基因表達(dá)的影響

將苗期煙草經(jīng)過(guò)不同離子處理后，檢測(cè)NtMHX1和NtMHX2基因在葉片中的相對(duì)表達(dá)量。結(jié)果（圖10）顯 示，50 mmol/L Mg2+處 理 后，NtMHX1和NtMHX2基因表達(dá)水平迅速升高并在1 d時(shí)達(dá)到最大值（分別為2.88和2.64）后逐漸下降，在6 d左右恢復(fù)至處理前水平。50 mmol/L Mn2+處理后，NtMHX1和NtMHX2基因轉(zhuǎn)錄水平呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，在處理后2天達(dá)到最大值（分別為3.80和3.90）。100 mmol/L Ca2+處理后，NtMHX1和NtMHX2基因的相對(duì)表達(dá)量迅速升高，在處理后2 d達(dá)到最大值（6.08和5.75）后逐漸減低。100 mmol/L K+處理后，NtMHX2基因轉(zhuǎn)錄水平先升高后降低，而NtMHX1基因表達(dá)水平呈現(xiàn)先升高后減低再升高的趨勢(shì)，兩個(gè)基因均再處理后2 d達(dá)到最大值，分別為5.66和6.34。100 mmol/L Na+處理后，NtMHX1和NtMHX2基因表達(dá)趨勢(shì)為先升高后減低，同樣在處理后2 d達(dá)到最大值（分別為6.84和6.02）。50 mM Zn2+處理后，NtMHX1和NtMHX2基因相對(duì)表達(dá)量先升高，在處理后2 d達(dá)到最大值（3.41和3.50）后減低。50 mmol/L Cu2+處理后，NtMHX1和NtMHX2基因轉(zhuǎn)錄本積累量先升高后減低，在處理后2 d達(dá)到最大值，分別為3.44和4.36。50 μmol/L Cd2+處 理 后，NtMHX1和NtMHX2基因轉(zhuǎn)錄水平迅速下降，處理后2 d的相對(duì)表達(dá)量為0.23和0.35，并在處理后4～6 d維持這一表達(dá)水平。

圖10 不同金屬離子對(duì)煙草葉片NtMHX1和NtMHX2表達(dá)水平的影響Fig.10 The effects of different metal ion treatments on the expression level of NtMHX1 and NtMHX2

3 討論

CaCA（Ca2+/cation antiporters）亞家族蛋白廣泛存在于不同的生物體內(nèi)，從細(xì)菌到高等動(dòng)植物都有該家族基因的報(bào)道。CaCA蛋白在維持植物體內(nèi)離子平衡中發(fā)揮重要作用，進(jìn)而影響了植物的生長(zhǎng)發(fā)育[15]。根據(jù)蛋白結(jié)構(gòu)和進(jìn)化關(guān)系，CaCA亞家族可以分為CAX，CCX，NCL和MHX四個(gè)分支，其中MHX是植物中所特有的，且成員數(shù)量最少[14,16]。本文從煙草中克隆到2個(gè)MHX同源基因，命名為NtMHX1和NtMHX2，其中，NtMHX1來(lái)源于絨毛狀煙草，而NtMHX2來(lái)源于林煙草，并與茄科植物番茄和馬鈴薯的MHX蛋白位于同一分支上。

生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)蛋白與其他植物中的MHX蛋白一樣，包含CaCA保守結(jié)構(gòu)域，均有11個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域，屬于跨膜蛋白，不含信號(hào)肽。亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè)這兩個(gè)蛋白定位于細(xì)胞膜上，橡膠樹(shù)中該基因主要在液泡中表達(dá)[12-13]，鼠耳芥（Arabidopsis Halleri）中AhMHX基因定位在液泡膜上[17]。與細(xì)胞質(zhì)相比，液泡中的環(huán)境偏酸性，AtMHX蛋白將金屬離子扣留在液泡中，并將液泡中的質(zhì)子釋放到細(xì)胞質(zhì)中，本研究也發(fā)現(xiàn)煙草中的NtMHX蛋白等電點(diǎn)為5.66和5.63，為酸性蛋白。

AtMHX基因在擬南芥的維管組織，尤其是韌皮部的相對(duì)表達(dá)量較高[18]，煙草NtMHX基因在根、莖、葉和花中都有表達(dá)，但莖中相對(duì)表達(dá)量最高，這與前人報(bào)道該基因主要在維管組織中表達(dá)的結(jié)果一致。鼠耳芥中AhMHX的基因表達(dá)量受植物體內(nèi)Zn、Cd或者M(jìn)g含量狀態(tài)的影響不顯著[17]。本研究中不同金屬離子處理的表達(dá)模式分析顯示，Mn2+、Ca2+、K+、Na+、Zn2+處理后，NtMHX1和NtMHX2基因轉(zhuǎn)錄水平均先升高，后降低，并在處理2 d左右到達(dá)最大值，Cd2+處理后，NtMHX基因表達(dá)受到抑制，在2 d達(dá)到最低值。從不同金屬離子的響應(yīng)時(shí)間及誘導(dǎo)水平來(lái)看，NtMHX基因?qū)g2+的響應(yīng)較早，Ca2+、K+、Na+離子處理對(duì)NtMHX基因的誘導(dǎo)水平要顯著高于Mg2+、Mn2+、Zn2+離子，只有Cd2+處理后，NtMHX基因的表達(dá)水平迅速下降，并維持低水平表達(dá)。分析發(fā)現(xiàn)Mn2+、Ca2+、K+、Na+、Zn2+是煙草生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，可以誘導(dǎo)NtMHX基因的表達(dá)，而有毒金屬元素鎘則可以抑制NtMHX基因的表達(dá)。推測(cè)NtMHX基因參與維持煙草體內(nèi)金屬離子的平衡，其具體功能及機(jī)制有待進(jìn)一步深入研究。

4 結(jié)論

（1）從栽培煙草中克隆到NtMHX1和NtMHX2基因，開(kāi)放閱讀框全長(zhǎng)分別是1623 bp和1641 bp，編碼540和546個(gè)氨基酸殘基，相對(duì)分子質(zhì)量分別為60382.99 Da和60977.72 Da，均是包含11個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域的酸性蛋白。

（2）進(jìn)化分析表明，NtMHX1和NtMHX2與野生番茄和馬鈴薯的MHX蛋白高度相似。

（3）表達(dá)分析表明，NtMHX1和NtMHX2基因在煙草根、莖、葉、花中均有表達(dá)，且在莖中的表達(dá)水平最高。NtMHX基因的表達(dá)受到Mg2+、Mn2+、Ca2+、K+、Na+、Zn2+和Cu2+的誘導(dǎo)，并受到Cd2+的抑制，推測(cè)NtMHX基因在維持煙草體內(nèi)金屬離子的平衡中發(fā)揮重要作用。