盐角草高亲和钾离子转运蛋白SeHKT1基因的克隆及表达分析

doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.11.021

生物技术通报 ›› 2015, Vol. 31 ›› Issue (11): 159-165.doi: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.11.021

盐角草高亲和钾离子转运蛋白SeHKT1基因的克隆及表达分析

马金彪^1,4, 张大勇³, 张梅茹^1,2, 肖薪龙^1,2, 张选^1,2, 李丽¹

1.中国科学院新疆生态与地理研究所干旱区生物地理与生物资源重点实验室，乌鲁木齐 830011；
2.中国科学院大学，北京 100049；
3. 江苏省农业科学院农业生物技术研究所省农业生物学重点实验室，南京 210014；
4. 上海市能源作物育种及应用重点实验室，上海 200444

收稿日期:2015-03-26 出版日期:2015-11-26 发布日期:2015-11-26
作者简介:马金彪，男，博士，研究方向: 植物抗逆分子与生理学；E-mail: majinbiao@ms.xjb.ac.cn
基金资助:
新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(2011211B47)，中国科学院“西部之光”人才培养计划“西部博士资助项目”(XBBS-201201)，上海市能源作物育种及应用重点实验室开放课题(201204)

Clone and Expression Analysis of The High-affinity K⁺ Transporter Gene SeHKT1 from the Halophyte Salicornia europaea

Ma Jinbiao^1，4, Zhang Dayong³, Zhang Meiru^1，2, Xiao Xinlong^1，2 , Zhang Xuan^1，2, Li Li¹

1. Key Laboratory of Biogeography and Bioresource in Arid Land，Xinjiang Institute of Ecologyand Geography，Chinese Academy of Science，Urumqi 830011；
2. University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049；
3. Provincial Key Laboratory of Agrobiology，Institute of Agro-biotechnology，Jiangsu Academy of Agricultural Sciences，Nanjing 210014；
4. Shanghai Key Laboratory of Bio-Energy Crops，Shanghai 200444

Received:2015-03-26 Published:2015-11-26 Online:2015-11-26

摘要/Abstract

摘要： 利用RACR技术从盐生植物盐角草中克隆SeHKT1基因，GenBank登录号为KP739261，用生物信息学方法对获得的基因序列进行分析，利用qRT-PCR方法研究SeHKT1基因在不同组织和不同盐胁迫下的表达特性。结果表明，该基因cDNA 序列含有1个1 761 bp的完整 ORF，编码550个氨基酸，Blast分析表明该蛋白与毕氏海篷子SbHKT1蛋白亲缘关系较近。qRT-PCR分析表明SeHKT1基因在NaCl处理下地上部和地下部均诱导上调表达，主要在盐角草根部表达，在地上部表达相对较低，200 mmol/L NaCl处理6 h后在根部表达量达到最高，随后逐渐降低；在钾饥饿条件下，该基因在根部和地上部的相对表达量均高于对照。说明SeHKT1不仅能响应NaCl胁迫，还能在缺钾条件下提高表达，发挥高亲和钾离子载体功能。

关键词: 盐角草, 高亲和钾离子转运体, RACE, 基因表达, 耐盐性

Abstract: A putative high-affinity potassium transporter gene named SeHKT1 was cloned from halophyte Salicornia europaea using RACE techniques with GenBank number of KP739261. The characteristics of sequence was analyzed by bioinformatics and the expression patterns were verified by Real-time PCR in different tissues and under different salt stresses. The results showed that the SeHKT1 was highly closely related to SbHKT1 of Sorghum bicolor and with a 1 761 bp open reading frame(ORF)and encoding a polypeptide of 550 amino acids. Real-time PCR results showed that the SeHKT1 was expressed both in shoot and root by NaCl stimulus, but the transcription level were higher in root than shoot. The expression level reached highest level at 6 h and decreased after this time point in root under 200 mmol/L NaCl solution treatment. Under potassium starvation condition, the SeHKT1 was also induced in both of roots and shoots with high level. All of these results demonstrate SeHKT1 not only response NaCl stresses, but also regulate potassium absorption under potassium starvation environment.

Key words: Salicornia europaea, high-affinity potassium transporter, RACE, gene expression, salt-tolerance

马金彪, 张大勇, 张梅茹, 肖薪龙, 张选, 李丽. 盐角草高亲和钾离子转运蛋白SeHKT1基因的克隆及表达分析[J]. 生物技术通报, 2015, 31(11): 159-165.

Ma Jinbiao, Zhang Dayong, Zhang Meiru, Xiao Xinlong , Zhang Xuan, Li Li. Clone and Expression Analysis of The High-affinity K⁺ Transporter Gene SeHKT1 from the Halophyte Salicornia europaea[J]. Biotechnology Bulletin, 2015, 31(11): 159-165.

参考文献

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