西瓜ClKUP6基因克隆及低钾胁迫响应表达分析

来源：江苏农业科学杂志2025年第第4期北京时间：

作者：唐彦;程瑞;周杰;石小龙;张驰;刘欣;顾妍;黄大跃;苏文健;赵诗怡;孙玉东;任旭琴

单位：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

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2 418 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'ClKUP6;KUP/HAK/KT家族;低钾胁迫;表达分析