Roles regulatorios positivos de HAK5 bajo deficiencia de K o estrés por alta salinidad
Autores: Luo, Minghua; Chu, Jing; Wang, Yu; Chang, Jingyan; Zhou, Yang; Jiang, Xingyu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Roles regulatorios positivos de HAK5 bajo deficiencia de K o estrés por alta salinidad
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Familia
Yuca
HAK5
Transportador de potasio
Tolerancia a la sal
Transgénico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Los miembros de la familia HAK/KUP/KT han sido identificados como desempeñando roles clave en la absorción de K y la tolerancia a la sal en numerosas plantas superiores. Sin embargo, sus funciones en la yuca (Cantz) siguen siendo desconocidas. En este estudio, se aisló un gen que codifica un transportador de potasio de alta afinidad de la yuca y se investigó su función. El análisis de localización subcelular mostró que HAK5 es un transportador localizado en la membrana plasmática. RT-PCR y RT-qPCR indicaron que se expresa predominantemente en las raíces de la yuca, donde se regula al alza por bajo potasio o alta sal; en particular, sus niveles de expresión más altos aumentaron por separado en 2.2 y 2.9 veces después de tratamientos con 50 uM de KCl y 150 mM de NaCl. Cuando se expresó heterológicamente en levadura, HAK5 mediaba la absorción de K dentro de las células de la cepa de levadura CY162 y rescató el fenotipo sensible a la sal de la levadura AXT3K. La sobreexpresión en plantas transgénicas mostró un crecimiento mejorado y un aumento en el contenido de K en los brotes bajo condiciones de bajo potasio. Bajo estrés salino, las plantas transgénicas acumularon más K en los brotes y raíces y tuvieron un contenido reducido de Na en los brotes. Como resultado, las plantas transgénicas demostraron un fenotipo más tolerante a la sal. Estos resultados sugieren que HAK5 funciona como un transportador de K de alta afinidad en condiciones de escasez de K, mejorando la homeostasis K/Na y actuando así como un regulador positivo de la tolerancia al estrés salino en las plantas transgénicas. Por lo tanto, HAK5 puede ser un candidato adecuado para mejorar la eficiencia de utilización de K y la tolerancia a la sal.
Descripción
Los miembros de la familia HAK/KUP/KT han sido identificados como desempeñando roles clave en la absorción de K y la tolerancia a la sal en numerosas plantas superiores. Sin embargo, sus funciones en la yuca (Cantz) siguen siendo desconocidas. En este estudio, se aisló un gen que codifica un transportador de potasio de alta afinidad de la yuca y se investigó su función. El análisis de localización subcelular mostró que HAK5 es un transportador localizado en la membrana plasmática. RT-PCR y RT-qPCR indicaron que se expresa predominantemente en las raíces de la yuca, donde se regula al alza por bajo potasio o alta sal; en particular, sus niveles de expresión más altos aumentaron por separado en 2.2 y 2.9 veces después de tratamientos con 50 uM de KCl y 150 mM de NaCl. Cuando se expresó heterológicamente en levadura, HAK5 mediaba la absorción de K dentro de las células de la cepa de levadura CY162 y rescató el fenotipo sensible a la sal de la levadura AXT3K. La sobreexpresión en plantas transgénicas mostró un crecimiento mejorado y un aumento en el contenido de K en los brotes bajo condiciones de bajo potasio. Bajo estrés salino, las plantas transgénicas acumularon más K en los brotes y raíces y tuvieron un contenido reducido de Na en los brotes. Como resultado, las plantas transgénicas demostraron un fenotipo más tolerante a la sal. Estos resultados sugieren que HAK5 funciona como un transportador de K de alta afinidad en condiciones de escasez de K, mejorando la homeostasis K/Na y actuando así como un regulador positivo de la tolerancia al estrés salino en las plantas transgénicas. Por lo tanto, HAK5 puede ser un candidato adecuado para mejorar la eficiencia de utilización de K y la tolerancia a la sal.