陆地棉钾转运体基因GhHAK5的序列特征及表达分析

• 作者: 晁毛妮 温青玉 张志勇 胡根海 张金宝 王果 王清连
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 陆地棉 钾转运体基因 亚细胞定位 低钾 基因表达
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 236-244
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2018.00236

摘要

KUP/HAK/KT钾转运体基因家族对植物吸收钾离子发挥重要作用, 鉴定和克隆棉花的钾转运体基因, 对于改良棉花的钾吸收特性, 提高棉花的产量和品质具有重要意义。基于已测序的陆地棉基因组序列, 本研究通过同源克隆的方法鉴定到陆地棉钾转运体基因GhHAK5, 并以陆地棉品种百棉1号为材料对其CDS序列进行扩增。结果表明, GhHAK5基因的CDS全长为2451 bp, 编码816个氨基酸, 分子量和等电点分别为91.23 kD和8.15。GhHAK5蛋白具有KUP/HAK/KT家族基因的保守结构域“K-trans”(Pfam02705)和标志性序列GXXXGDXXXSPLY, 并具有11个跨膜区。在进化上, GhHAK5蛋白与拟南芥AtHAK5亲缘关系最近, 其次是与水稻的OsHAK5, 它们同属Cluster I进化簇。亚细胞定位结果显示, GhHAK5是一个定位于质膜的蛋白, 这与其主要作为钾转运子参与K+吸收的功能是一致的。GhHAK5基因在根中表达量最高, 在茎、叶、花瓣、纤维和花萼中表达量很低, 且其表达受外界低钾环境诱导。本研究结果为进一步了解GhHAK5基因的功能及培育钾高效棉花品种奠定了基础。