苹果属垂丝海棠钾转运基因MhHAK5的克隆及耐低钾功能鉴定
马翠霞
吴相凯
南阳理工学院建筑学院,河南南阳 473004
摘要：钾(K)是植物生长发育必需的矿质元素之一,对产量及品质形成至关重要.HAK5是重要的高亲和力钾转运蛋白,主要介导低钾条件下的钾摄取,然而关于苹果属HAK5的功能知之甚少.本研究以苹果属的垂丝海棠(Malus halliana)为试材,克隆其HAK5(MhHAK5)基因,进行生物信息学分析和组织表达特异性分析,并通过遗传转化手段将该基因在拟南芥中过表达,分析其对低钾处理的响应.结果表明,MhHAK5基因全长1 830 bp,开放阅读框(ORF)全长1 695 bp,编码518个氨基酸;MhHAK5蛋白分子量为60.05 kDa,等电点7.45,存在4个跨膜结构,为不稳定的亲水跨膜蛋白,定位于细胞核内.系统发育分析表明,MhHAK5与拟南芥AtHAK5和AtHAK10、水稻OsHAK5相似性最高,具有Ser-Gly-Gly-Gly氨基酸序列.组织表达特异性分析结果表明,MhHAK5在垂丝海棠根系中的表达量最高,且受低钾诱导.将该基因在拟南芥中过表达,与野生型(WT)相比,过表达MhHAK5能有效提高拟南芥植株在低钾条件下的K+吸收及生长激素合成,从而保障根系发育.综上,MhHAK5在低钾应激反应中发挥重要作用,本研究结果可为低钾苹果砧木的基因改良与选育提供理论依据.
关键词：垂丝海棠MhHAK5基因生物信息学分析低钾胁迫基因表达
分类号：S661.1:Q781(果树园艺)
资助基金：国家自然科学基金(32172622)河南省软科学项目(202400410262)河南省软科学项目(252400410248)
论文发表日期：2025-06-30
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 28-36 )
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