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马尾松实生苗造林因侧根欠发达而影响成活率,其无性繁殖生根困难制约了无性系育林。为从源头解决马尾松生根问题,有必要开展其生根相关的基因研究。已有研究表明,生长素的极性运输参与植物根系生长发育,PIN蛋白是生长素极性运输过程中重要的输出蛋白。因此,本论文针对马尾松PIN基因家族的PmPIN1和PmPIN2基因,通过同源克隆技术、实时荧光定量分析、亚细胞定位检测、农杆菌侵染技术、表型与荧光蛋白观测、酶联免疫检测等方法,对PmPIN1和PmPIN2基因做了初步分析。结果如下:利用NCBI检索其他物种PIN1与PIN2基因的核苷酸序列,得到油松PtPIN1与PtPIN2基因序列,与本实验室的马尾松转录组数据库筛选并进行比对,获得不完整的马尾松PmPIN1与PmPIN2序列。通过同源克隆PCR与末端快速克隆RACE技术,克隆出马尾松PmPIN1与PmPIN2基因序列的中间片段与两端RACE片段,利用DNAMAN软件对获得序列进行拼接,得到PmPIN1与PmPIN2基因序列全长,分别为2914bp、3706bp,ORF Finder预测开放阅读框（ORF）分别为2085bp、2103bp,编码695、701个氨基酸。利用生物信息学在线软件分析PmPIN1与PmPIN2蛋白的理化性质,结果显示:PmPIN1蛋白的分子式是C3438H5358N928O971S34,分子量是76.32kD,等电点（pI）是9.27;PmPIN2蛋白的分子式是C3434H5368N926O980S35,分子量是76.43kD,等电点（pI）是9.06。二级结构预测表明,PmPIN1与PmPIN2蛋白均以α-螺旋与随机卷曲为主,PmPIN1和PmPIN2蛋白的N端和C端均含有膜运输蛋白。氨基酸序列比对结果显示,PmPIN1与PmPIN2氨基酸序列中均包含NPXXY保守结构域。通过MEGA5.1构建系统进化树,得出马尾松与油松处于同一分支。PmPIN1与PmPIN2基因在10年生马尾松幼根、一年生小枝、新叶、花四个组织中的实时荧光定量分析显示,PmPIN1基因在一年生小枝中表达量最高,PmPIN2基因在幼根中最高,花中均最低。利用PEG介导法将16318-hGFP-PmPIN1重组载体转化至拟南芥原生质体中检测PmPIN1基因在细胞中的表达部位,亚细胞定位结果显示绿色荧光信号在细胞膜,说明PmPIN1蛋白为膜蛋白。利用同源重组技术构建PmPIN1、PmPIN2的绿色荧光蛋白（GFP）载体,采用农杆菌侵染技术将pCAMBIA-1302-PmPIN1、pCAMBIA-1302-PmPIN2重组载体转入至烟草,通过对转化型与野生型烟草的基因组（DNA）分子检测,形态观察、GFP绿色荧光信号检测、生长素（IAA）含量测定、生长素极性运输抑制剂处理后生长素含量变化等角度鉴定二者之间的差异。分子检测显示,转化型烟草有明显的目的条带,野生型相反。PmPIN1与PmPIN2转化型较野生型烟草都表现出植株健壮、叶面积增大、根系缩短且发根量增多的表型。激光共聚焦显微镜对转化型与野生型烟草根部绿色荧光蛋白（GFP）分布观测结果显示,转化型烟草根部有绿色荧光富集现象,野生型信号微弱,且PmPIN1荧光蛋白主要分布于在根的中柱,PmPIN2荧光蛋白分布于根部皮层与表皮层。IAA酶联免疫测定结果显示,PmPIN1转化型较野生型烟草根、根茎结合处生长素含量增加,叶中减少;PmPIN2转化型较野生型烟草根茎结合处、叶中生长素含量增加,根中减少。不同浓度梯度的1-N-萘基邻氨甲酰苯甲酸（1-N-naphthylphthalamic acid,NPA）对PmPIN1、PmPIN2转化型与野生型烟草的根茎结合处处理10d,野生型不同组织中生长素含量变化较大,根中变化达到极显著,随处理浓度的增加而减少,转化型烟草地上与地下部分生长素含量变化均不明显,表明PmPIN1、PmPIN2转化型可能会缓解NPA对烟草体内生长素含量分布的作用。本论文克隆获得PmPIN1、PmPIN2全长序列,通过真核表达及功能验证初步分析,说明PmPIN1、PmPIN2基因可能具有控制生长素含量及分布的功能,进而影响植株的根系发育,为马尾松促根研究提供分子水平的帮助。