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作者：马翠霞;吴相凯;
单位：南阳理工学院建筑学院;
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
基金资助：国家自然科学基金面上项目(32172622);; 河南省软科学项目(202400410262,252400410248)
