西瓜ClKUP6基因克隆及低钾胁迫响应表达分析  

Cloning of watermelon ClKUP6 gene and its expression analysis in response to low potassium stress

作　　者：唐彦 程瑞 周杰[1] 石小龙 张驰 刘欣 顾妍[2] 黄大跃 苏文健 赵诗怡 孙玉东[2] 任旭琴[1] Tang Yan

机构地区：[1]淮阴工学院,江苏淮安223003 [2]江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所,江苏淮安223001 [3]东北农业大学,黑龙江哈尔滨150006

出　　处：《江苏农业科学》2025年第4期120-126,共7页Jiangsu Agricultural Sciences

基　　金：国家西甜瓜产业技术体系项目(编号:CARS-25);淮安市自然科学研究计划(联合专项)(编号:HABL202228);淮阴工学院校企合作项目(编号:Z421A23393);淮阴工学院研究生创新计划(编号:HGYK202404);淮阴工学院大学生创新训练项目(编号:202411049297XJ);淮安市农业科学研究院科研发展基金(编号:0012023038G,001HNY202222);淮安市农业科学研究院博士科研启动基金(编号:0012023011B)。

摘　　要：钾是植物生长发育过程中不可或缺的矿质营养元素之一,对提升植物产量和品质具有重要作用。KUP/HAK/KT家族作为关键的钾转运蛋白,参与植物对K+的吸收及转运过程。基于西瓜转录组数据,筛选出对K^(+)强烈响应的钾转运体蛋白ClKUP6,为了进一步探究其功能特征,以西瓜苏梦6号为试材,克隆获得ClKUP6的编码区序列全长,并利用生物信息学方法对该基因的序列特性、低钾胁迫响应表达、生物学功能进行分析和验证。结果表明,ClKUP6基因的编码序列全长为2418 bp,共编码805个氨基酸,预测其编码蛋白的相对分子质量为89.045 ku,脂肪指数为107.11,理论等电点为9.11,不稳定系数为33.29,总平均亲水性为0.363,属于疏水性蛋白且不存在信号肽,亚细胞定位预测结果显示其位于液泡膜上。ClKUP6含有KUP/HAK/KT家族的典型保守结构域“K-trans”及跨膜结构特征(有11个跨膜区),与拟南芥AtHAK5的同源性较高;通过RT-qPCR验证其在根系中对缺钾胁迫显著响应,可能是西瓜根系在低钾环境下吸收转运K+的关键基因,通过酵母异源回补试验初步验证了其功能。期待本研究结果可为深入揭示KUP/HAK/KT钾转运体家族成员ClKUP6的生物学功能及其调控机制提供科学依据。

关 键 词：西瓜 ClKUP6 KUP/HAK/KT家族 低钾胁迫 表达分析 

分 类 号：S188[农业科学—农业基础科学] S651.01