盐穗木钾转运蛋白基因HcKUP12的克隆及在盐胁迫下的表达分析 被引量：6

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作者 杨中敏 王艳 《植物科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期499-506,共8页

利用RACE技术从盐生植物盐穗木(Halostachys caspica)中克隆获得了一个钾离子转运体基因,经BLAST同源比对发现该基因与拟南芥钾离子转运蛋白At KUP12基因最为相似,命名为Hc KUP12。Hc KUP12基因c DNA全长为2953 bp,含有2544 bp的阅读框... 利用RACE技术从盐生植物盐穗木(Halostachys caspica)中克隆获得了一个钾离子转运体基因,经BLAST同源比对发现该基因与拟南芥钾离子转运蛋白At KUP12基因最为相似,命名为Hc KUP12。Hc KUP12基因c DNA全长为2953 bp,含有2544 bp的阅读框、262 bp的5'-UTR和147 bp的3'-UTR,编码847个氨基酸,分子质量为93.31 k D,理论等电点为7.19。利用实时荧光定量RT-PCR分析了Hc KUP12基因在600 mmol/L Na Cl处理下胁迫24 h的表达模式,结果显示该基因在盐胁迫下表达量显著增加,至处理24 h时达到最高(为对照的225倍),初步推测其可能是与盐穗木耐盐相关的一个候选基因。 展开更多

关键词 盐穗木 钾转运蛋白基因hckup12 克隆 盐胁迫 表达分析

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烟草钾转运蛋白KUP基因家族鉴定与表达分析

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作者 石远帅 陆俊 +2 位作者 丁丹 樊一丹 刘洋 《江苏农业科学》 北大核心 2025年第4期100-110,共11页

烟草是我国重要的经济作物,对钾素需求量较大。KUP家族是目前已知的最大的钾离子转运蛋白家族,在钾离子吸收和转运方面起着重要作用。对烟草KUP基因家族进行鉴定和分析,并探究其在低钾胁迫下的表达模式,可为进一步研究和利用烟草KUP基... 烟草是我国重要的经济作物,对钾素需求量较大。KUP家族是目前已知的最大的钾离子转运蛋白家族,在钾离子吸收和转运方面起着重要作用。对烟草KUP基因家族进行鉴定和分析,并探究其在低钾胁迫下的表达模式,可为进一步研究和利用烟草KUP基因奠定基础。本研究采用生物信息学方法在烟草基因组中鉴定KUP家族,且对家族成员的理化性质、系统进化关系、保守基序、基因结构、共线性分析、K_(a)/K_(s)值、顺式作用元件等进行分析,并探明KUP基因家族成员在根、茎、叶、花等不同组织及干旱胁迫条件下的表达模式;最后通过qRT-PCR方法分析其在低钾胁迫下的表达模式。生物信息学分析结果显示:在烟草K326基因组中共鉴定出39个KUP基因,家族成员均含有一个典型的“K_trans superfamily”结构域,其中26个被定位在13条染色体上,存在7对共线性基因对,有3对基因对的K_(a)/K_(s)值远远小于1,有1对基因对的K_(a)/K_(s)值大于1;KUP家族蛋白均为疏水性蛋白,其基因上游启动子区均包含多个激素和胁迫元件。转录组数据表明:NtKUP家族基因大部分成员在根和花中高表达,少部分在茎和叶中高表达,且部分成员在花中表达量随着成熟度逐渐降低;大多数基因对干旱胁迫存在响应。挑选4个NtKUP基因进行qRT-PCR分析,试验结果表明:KUP2、KUP4、KUP8在低钾胁迫下根中的表达量有不同程度的上调,且根中的表达量远远高于叶,这和NtKUP家族大部分成员在根中参与低钾胁迫响应的生物信息学分析相一致。 展开更多

关键词 烟草 KUP基因家族 钾转运蛋白 生物信息学 表达模式 低钾胁迫 干旱胁迫

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利用子房滴注法获得转高亲和性钾离子转运蛋白基因(AlHAK1)棉花植株

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作者 刘灵娣 唐宏亮 +8 位作者 董丽君 张书玲 吴立柱 杜环 高佳佳 赵晓雅 刘晗 蒋肖 刘建凤 《棉花学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期9-15,共7页

棉花植株再生困难、基因型依赖性强和转化周期长等因素一直制约着棉花遗传转化的发展。本研究利用1种不依赖组织培养的转化方法，即子房滴注转化方法将獐茅高亲和性钾离子转运蛋白基因（AIHAK1）导入棉花基因组中。结果表明在1006株转... 棉花植株再生困难、基因型依赖性强和转化周期长等因素一直制约着棉花遗传转化的发展。本研究利用1种不依赖组织培养的转化方法，即子房滴注转化方法将獐茅高亲和性钾离子转运蛋白基因（AIHAK1）导入棉花基因组中。结果表明在1006株转化幼苗中有44株为卡那抗性植株，其中35株经PCR检测为阳性（T0代），转化率为3．5％。Southem与Northem杂交结果进一步表明外源基因已整合至棉花基因组中并在转录水平上表达。在提供外源0．05mmol·L-1K＋水平下，T1转基因棉花叶片中K＋含量约为对照植株的2倍．在根中约为野生型植株的1．5倍；而在2．5mmol·L-1K＋的正常水平下，转基因棉花与野生型植株K＋含量差异不明显。在50～200mmol·L-1NaC1胁迫条件下，转基因棉花的种子发芽率明显高于野生型植株．尤其是在150mmol·L-1NaC1胁迫条件下，转基因植株种子的发芽率是野生型的2．8倍左右。本研究为子房滴注转化体系在生产实践中的广泛应用提供了理论依据，并为培育适应土壤钾素匮乏及盐渍化环境下生长的棉花新品种提供了新的种质资源。 展开更多

关键词 棉花 子房滴注转化 钾离子转运蛋白 转基因植株 钾营养 盐胁迫

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芸薹属原花青素跨膜转运蛋白TT12、AHA10基因家族RNA干扰载体的构建

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作者 冯瑜 马丽娟 +2 位作者 闫楠 何芳莹 柴友荣 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第9期116-122,共7页

拟南芥TT12和AHA10基因分别编码MATE类型和H+泵类型的跨膜转运蛋白,介导原花青素单体向液泡的转运,对种皮色素的积累起重要作用。甘蓝型油菜是重要的油料作物,但缺乏黄籽基因型,现有黄籽材料表型不稳定,黄籽性状的分子机理不清,缺乏相... 拟南芥TT12和AHA10基因分别编码MATE类型和H+泵类型的跨膜转运蛋白,介导原花青素单体向液泡的转运,对种皮色素的积累起重要作用。甘蓝型油菜是重要的油料作物,但缺乏黄籽基因型,现有黄籽材料表型不稳定,黄籽性状的分子机理不清,缺乏相关的分子育种。克隆了芸薹属TT12和AHA10基因家族的RNA干扰载体片段BTT12I和BA-HA10I,以基于pFGC5941而改造的植物RNA干扰基础载体pFGC5941M为骨架,构建了相应的RNAi载体pFGC5941M-BTT12I(简称pBTT12I)和pFGC5941M-BAHA10I(简称pBAHA10I),通过分子鉴定后转化农杆菌,获得工程菌株,有利于通过基因沉默技术研究TT12和AHA10基因在芸薹属种皮色素跨膜转运中的作用和机理,探索黄籽性状的分子育种。 展开更多

关键词 芸薹属 油菜 黄籽 跨膜转运蛋白 TT12基因 AHA10基因 RNAI载体

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小鼠耳芥K^(+)/H^(+)逆向转运蛋白KEA基因家族的鉴定、特征及缺钾胁迫表达分析

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作者 郭力 金玉环 +2 位作者 刘丹青 李永光 黄先忠 《石河子大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第3期326-334,共9页

K^(+)/H^(+)逆向转运蛋白(K^(+) efflux antiporter,KEA)蛋白通过调节细胞的离子和pH稳态在植物生长及抗逆过程中发挥重要作用,关于KEA的研究主要集中在模式植物拟南芥中,在其他植物中的研究少有报道。在本研究中,通过全基因组分析从短... K^(+)/H^(+)逆向转运蛋白(K^(+) efflux antiporter,KEA)蛋白通过调节细胞的离子和pH稳态在植物生长及抗逆过程中发挥重要作用,关于KEA的研究主要集中在模式植物拟南芥中,在其他植物中的研究少有报道。在本研究中,通过全基因组分析从短命植物小鼠耳芥(Arabidopsis pumila)中鉴定出12个KEA基因,并开展了基因结构、蛋白motif、系统进化和共线性分析。染色体定位分析发现它们不均匀的分布在8条染色体上。系统进化分析表明12个KEA基因分为两个亚家族。共线性分析表明小鼠耳芥中有9对共线性KEA基因。在ApKEA启动子区域鉴定到与胁迫响应、营养和发育、激素响应、光响应等相关的调控元件。qRT-PCR分析表明,6个ApKEA基因在缺钾胁迫下表达上调,暗示它们在缺钾胁迫中发挥重要作用。研究结果为深入分析ApKEA基因的功能及解析小鼠尔芥适应荒漠环境生长发育机制提供了基础。 展开更多

关键词 K^(+)/H^(+)逆向转运蛋白 小鼠耳芥 缺钾胁迫 基因表达 短命植物

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不同钾源对菠萝叶片元素吸收及转运相关基因表达的影响

6

作者 薛亚茹 杨晓雪 +2 位作者 张亚如 李映志 叶春海 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2022年第8期1903-1908,共6页

【目的】从元素吸收及转运相关基因表达两方面,研究菠萝磷钾元素吸收与利用机制,为进一步开展菠萝磷和钾吸收与转运机制研究奠定基础。【方法】以菠萝叶片为供试材料,设置MS营养液、10.029 mmol/L K_(2)HPO_(4)、20.054 mmol/L KCl、1.2... 【目的】从元素吸收及转运相关基因表达两方面,研究菠萝磷钾元素吸收与利用机制,为进一步开展菠萝磷和钾吸收与转运机制研究奠定基础。【方法】以菠萝叶片为供试材料,设置MS营养液、10.029 mmol/L K_(2)HPO_(4)、20.054 mmol/L KCl、1.250 mmol/L K_(2)HPO_(4)、1.250 mmol/L NaH_(2)PO_(4)5个处理,以H_(2)O(CK)为对照,测定处理后不同天数菠萝叶片的磷钾元素含量及相关转运基因的表达情况。【结果】施肥处理后,1.250 mmol/L K_(2)HPO_(4)和NaH_(2)PO_(4)处理的菠萝叶片磷元素含量显著提高,10.029 mmol/L K_(2)HPO_(4)和KCl处理的菠萝叶片磷元素含量与对照无显著差异;在施肥处理后2 d,1.250 mmol/L K_(2)HPO_(4)处理、NaH_(2)PO_(4)处理、10.029 mmol/L K_(2)HPO_(4)处理和KCl处理的菠萝叶片钾元素含量均显著提高,处理后4 d,KCl处理后菠萝叶片钾元素含量显著提高,处理后6 d,1.250 mmol/L K_(2)HPO_(4)处理菠萝叶片钾元素含量显著提高。AcPHT2、AcPHT3、AcPHT4基因在NaH_(2)PO_(4)处理后基因表达水平显著降低,AcPHT6基因的表达水平在NaH_(2)PO_(4)处理后显著升高;1.250 mmol/L K_(2)HPO_(4)处理后,AcPHT6基因的表达水平表现出先下降后升高的变化趋势,其余磷转运蛋白相关基因的表达水平均呈现先升高后下降的变化趋势,其中AcPHT1、AcPHT2、AcPHT3、AcPHT4基因的表达水平在处理后4 d达到最高。10.029 mmol/L K_(2)HPO_(4)处理后,AcNa/H2、AcNHX、AcHKT、AcKUP2基因的表达水平显著升高;AcKUP1、AcNHX基因在KCl处理后基因表达水平显著下降,AcNa/H1、AcHKT、AcKUP2基因的表达水平在KCl处理4 d后差异达到最大。【结论】不同钾源会影响菠萝对磷钾的吸收,磷钾元素间存在交互作用,影响着菠萝对磷钾元素的吸收与利用。 展开更多

关键词 菠萝 矿质元素 磷转运蛋白 钾转运蛋白 基因表达

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甘蔗ScHAK9基因克隆及表达分析 被引量：1

7

作者 罗海斌 黄诚梅 +6 位作者 蒋胜理 曹辉庆 邓智年 吴凯朝 徐林 陆珍 魏源文 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期731-739,共9页

KUP/HAK/KT家族基因在介导细胞内钾的积累及维持植物的生长发育中起重要作用,本研究以新台糖22号(ROC22)甘蔗为研究材料,采用同源克隆技术获得钾转运ScHAK9基因的完整编码序列(CDs),并利用生物信息学软件对蛋白质结构和功能进行预测分析... KUP/HAK/KT家族基因在介导细胞内钾的积累及维持植物的生长发育中起重要作用,本研究以新台糖22号(ROC22)甘蔗为研究材料,采用同源克隆技术获得钾转运ScHAK9基因的完整编码序列(CDs),并利用生物信息学软件对蛋白质结构和功能进行预测分析,同时利用qPCR技术分析基因的组织特异性表达以及在不同干旱条件下的表达情况。结果表明,ScHAK9基因的cDNA完整编码区长度为2352 bp,编码783个氨基酸,属于碱性疏水蛋白,结构中包含了12个跨膜结构域,蛋白主要定位在细胞质膜上;蛋白质二级结构主要由α螺旋结构、无规则卷曲结构和扩展长链组成;系统发育树分析显示ScHAK9与玉米Zm HAK9基因同源性较高。qPCR分析结果表明,ScHAK9基因在不同组织间的相对表达量具有明显差异,叶片中表达最高,其次是茎,根系中表达最低,具有组织特异性;干旱胁迫可以诱导ScHAK9基因表达,其表达量随着胁迫程度加重表现出升高趋势,且在复水后才有所下降。初步推测该基因可能在甘蔗发育和抵御干旱胁迫中起着重要作用,本研究为进一步阐明ScHAK9的功能及作用机制奠定了分子基础。 展开更多

关键词 甘蔗 钾转运蛋白(HAK) 基因克隆 生物信息学分析 基因表达

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Andermann综合征一家系临床特征及基因突变分析

8

作者 陈殷 阮毅燕 王金秋 《临床儿科杂志》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期605-608,共4页

目的分析Andermann综合征患儿的临床及基因突变特点。方法回顾分析2例Andermann综合征患儿的临床特征以及基因检测结果。结果先证者为弟弟,6岁,其哥哥8岁,均有进行性加重的运动感觉神经病的临床表现及发育迟缓。弟弟的肌电图提示神经源... 目的分析Andermann综合征患儿的临床及基因突变特点。方法回顾分析2例Andermann综合征患儿的临床特征以及基因检测结果。结果先证者为弟弟,6岁,其哥哥8岁,均有进行性加重的运动感觉神经病的临床表现及发育迟缓。弟弟的肌电图提示神经源性损害,头颅磁共振成像提示胼胝体发育不良;哥哥有关节挛缩及脊柱侧凸。基因分析证实,两例患儿均为SLC12A6基因纯合错义突变c.592 C>T(p.R198C),父母均携带该错义突变。SLC12A6基因突变通过影响其编码的钾/氯协同转运蛋白3(KCC3)的正常功能而引起相应的临床症状。结论 SLC12A6是Andermann综合征唯一的致病基因,临床表型的严重程度与基因的突变类型有关。 展开更多

关键词 Andermann综合征 SLC12A6基因 钾/氯协同转运蛋白3

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一例维吾尔族Gitelman综合征患者的临床与基因突变分析

9

作者 努荣古丽买买提 张化冰 邢小平 《协和医学杂志》 2015年第6期427-431,共5页

目的探讨1例维吾尔族Gitelman综合征(Gitelman's syndrome,GS)患者的临床表现及其分子生物学基础。方法详细收集患者的临床资料、生化检查及影像学检查结果,抽取外周静脉血,提取基因组DNA,聚合酶链反应(polymerase chain reaction,P... 目的探讨1例维吾尔族Gitelman综合征(Gitelman's syndrome,GS)患者的临床表现及其分子生物学基础。方法详细收集患者的临床资料、生化检查及影像学检查结果,抽取外周静脉血,提取基因组DNA,聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增SLC12A3基因的26个外显子及其与内含子的交界区,测序确定突变情况。结果患者临床表现、实验室检查和影像学检查符合GS诊断。基因突变分析显示,患者SLC12A3基因c DNA序列的第1964位鸟嘌呤G纯合突变为腺嘌呤A(c.1964 G>A),造成第655位氨基酸由精氨酸改变为组氨酸(p.Arg655His),该突变位于SLC12A3的第16外显子。结论通过SLC12A3基因突变分析,从分子遗传学方面证实1例维吾尔族患者GS的诊断。临床上持续低血钾、肾脏失钾、代谢性碱中毒、血压正常或偏低、低尿钙的患者应考虑该疾病诊断,基因分析有助于确诊。 展开更多

关键词 GITELMAN综合征 低钾血症 SLC12A3基因 噻嗪类敏感的钠氯共转运蛋白 基因突变

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萝卜HAK/KUP/KT基因家族鉴定与表达特性分析 被引量：3

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作者 程瑞 汪国莲 +5 位作者 孙玉东 王林闯 罗德旭 王玮 仲秀娟 赵建锋 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期777-787,共11页

钾元素是植物生长发育过程中必需的主要矿质营养元素之一,对作物的产量和品质有决定性影响,细胞内K+含量水平在很大程度上受K+转运蛋白控制。通过生物信息学方法从全基因组水平鉴定出萝卜K^(+)转运蛋白HAK/KUP/KT基因家族成员,并对其基... 钾元素是植物生长发育过程中必需的主要矿质营养元素之一,对作物的产量和品质有决定性影响,细胞内K+含量水平在很大程度上受K+转运蛋白控制。通过生物信息学方法从全基因组水平鉴定出萝卜K^(+)转运蛋白HAK/KUP/KT基因家族成员,并对其基因结构、蛋白质特性、保守基序、染色体定位、启动子顺式作用元件、系统进化及表达特性等进行分析。结果表明,鉴定出的17个萝卜HAK/KUP/KT基因不均等地分布在萝卜6条染色体及Scaffold00840上,根据与拟南芥的同源关系将其命名为RsHAK1~RsHAK17;RsHAKs基因结构、保守基序、蛋白质理化特性等均具有高度保守性,启动子区域存在大量与环境因素、植物激素、逆境胁迫应答等有关的顺式作用元件;系统进化分析结果显示,17个RsHAKs基因聚为4个亚家族,全基因组复制事件是RsHAKs基因扩张的主要驱动力。转录组和qRT-PCR表达分析结果表明,除RsHAK5仅在萝卜根部表达外,其他RsHAKs在萝卜各器官及发育过程中均有特异性表达,且在高钾渗透胁迫下在叶片中相对表达量显著上调,RsHAK3、RsHAK9、RsHAK11和RsHAK12在根部呈现明显的缺钾诱导表达模式。研究结果为进一步全面解析HAK/KUP/KT基因在萝卜中的生物学功能以及提高萝卜栽培品质提供了一定理论依据。 展开更多

关键词 萝卜 钾转运蛋白 基因家族 K^(+) 表达分析

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TaHIPP32与TaHAK1表达及小麦缺钾胁迫耐性的关系 被引量：2

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作者 李鸽子 刘金 +4 位作者 张丹丹 肖向红 王永华 郭天财 康国章 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期131-140,共10页

钾是植物生长发育必需的三大营养元素之一。高亲和性钾转运蛋白(HAK)能加强植物在缺钾胁迫时钾的吸收和转运。本课题组前期研究发现,小麦TaHAK1基因在缺钾胁迫条件下显著上调表达,并筛选得到可能调控TaHAK1基因表达的上游转录因子基因Ta... 钾是植物生长发育必需的三大营养元素之一。高亲和性钾转运蛋白(HAK)能加强植物在缺钾胁迫时钾的吸收和转运。本课题组前期研究发现,小麦TaHAK1基因在缺钾胁迫条件下显著上调表达,并筛选得到可能调控TaHAK1基因表达的上游转录因子基因TaHIPP32,但这两个基因在缺钾胁迫中的作用机制尚不清楚。本研究首先对TaHIPP32基因进行了系统发育和亚细胞定位分析,然后利用双荧光素酶验证TaHIPP32和TaHAK1基因的互作,并以河南省大面积推广的小麦品种百农207为试验材料,利用大麦条纹花叶病毒诱导基因沉默(BSMV-VIGS)技术分析缺钾胁迫处理下TaHIPP32基因沉默对小麦植株的影响。系统发育和亚细胞定位分析表明,TaHIPP32基因与水稻OsHIPP33基因的亲缘关系最近,且其编码的蛋白定位于细胞膜上。双荧光素酶试验表明,TaHIPP32蛋白能够与TaHAK1基因启动子互作。通过BSMV-VIGS技术瞬时沉默TaHIPP32基因,发现该基因沉默后,小麦植株对缺钾胁迫更为敏感,植株生长受到抑制,干重显著降低,丙二醛(MDA)含量显著提高;缺钾胁迫处理下,沉默TaHIPP32基因的植株中,TaHAK1和TaHIPP32基因的表达均被抑制,且植株体内钾元素从地下部到地上部的转移系数显著降低,说明TaHIPP32基因通过调节TaHAK1基因的表达来影响植株体内钾元素的转运。 展开更多

关键词 小麦 缺钾胁迫 钾转运蛋白 TaHIPP32基因 病毒诱导基因沉默

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