萝卜HAK/KUP/KT基因家族鉴定与表达特性分析

作者：程瑞; 汪国莲; 孙玉东; 王林闯; 罗德旭; 王玮; 仲秀娟; 赵建锋^*

来源：江苏农业学报, 2023, 39(03): 777-787.

• 萝卜
• 钾转运蛋白
• 基因家族
• +" name="keyword">K+
• 表达分析

钾元素是植物生长发育过程中必需的主要矿质营养元素之一，对作物的产量和品质有决定性影响，细胞内K+含量水平在很大程度上受K+转运蛋白控制。通过生物信息学方法从全基因组水平鉴定出萝卜K+转运蛋白HAK/KUP/KT基因家族成员，并对其基因结构、蛋白质特性、保守基序、染色体定位、启动子顺式作用元件、系统进化及表达特性等进行分析。结果表明，鉴定出的17个萝卜HAK/KUP/KT基因不均等地分布在萝卜6条染色体及Scaffold00840上，根据与拟南芥的同源关系将其命名为RsHAK1～RsHAK17;RsHAKs基因结构、保守基序、蛋白质理化特性等均具有高度保守性，启动子区域存在大量与环境因素、植物激素、逆境胁迫应答等有关的顺式作用元件；系统进化分析结果显示，17个RsHAKs基因聚为4个亚家族，全基因组复制事件是RsHAKs基因扩张的主要驱动力。转录组和qRT-PCR表达分析结果表明，除RsHAK5仅在萝卜根部表达外，其他RsHAKs在萝卜各器官及发育过程中均有特异性表达，且在高钾渗透胁迫下在叶片中相对表达量显著上调，RsHAK3、RsHAK9、RsHAK11和RsHAK12在根部呈现明显的缺钾诱导表达模式。研究结果为进一步全面解析HAK/KUP/KT基因在萝卜中的生物学功能以及提高萝卜栽培品质提供了一定理论依据。

• 单位
  江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所; 淮阴师范学院