甜菜BvHAK基因家族全基因组鉴定及其在盐处理下的表达分析

高亲和性K⁺转运蛋白（high-affinity K⁺ transporter，HAK）是植物中最重要的K⁺转运蛋白家族之一，在植物K⁺吸收和转运过程中发挥重要功能。为探究甜菜BvHAK基因家族成员生物学功能及基因表达模式，采用生物信息学手段，预测了蛋白质的理化性质、基因结构、染色体定位、系统进化、保守基序、三维结构、互作网络、启动子顺式作用元件，并通过qRT-PCR分析了盐胁迫下BvHAKs基因在甜菜不同组织中的表达水平。共鉴定出10个甜菜BvHAK基因家族成员，含有8-10个外显子、7-9个内含子；平均氨基酸个数为778.30，平均分子量为88.31 kDa，等电点为5.38-9.41，跨膜区为11-14个。BvHAK4、-5、-7和-13定位在质膜，而其余定位在液泡膜。系统进化分析发现，高等植物HAK可分为5个簇，分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ簇，其中Ⅱ簇成员可进一步分为Ⅱa、Ⅱb和Ⅱc等3个亚簇；BvHAK家族成员则分布在前4簇，分别含有1、6、1和2个成员。甜菜BvHAK基因家族主要含有胁迫响应元件、激素响应元件和生长发育响应元件。进一步对BvHAK基因在盐处理下甜菜不同组织中的表达模式分析发现，50和100 mmol/L NaCl不同程度地诱导甜菜地上部和根部BvHAK基因家族成员的表达；高盐（150 mmol/L）则下调了其在地上部的表达水平。这些结果表明，BvHAK基因家族在响应盐胁迫过程中起重要作用。

Genome-wide identification of BvHAK gene family in sugar beet (Beta vulgaris) and their expression analysis under salt treatments