Identification, caractérisation et expression à l'échelle du génome de la famille de gènes des transporteurs de potassium HAK/KUP/KT chez Poncirus trifoliata et analyse fonctionnelle de PtKUP10 sous stress salin

Le potassium est un nutriment minéral essentiel pour la croissance des agrumes et la réponse au stress. Dans cette étude, la famille de gènes HAK/KUP/KT a été identifiée à partir du génome de l'orange trifoliée (Poncirus trifoliata). Les propriétés physiques et chimiques, la localisation chromosomique, la structure des gènes, la relation évolutive, les motifs conservés et les caractéristiques d'expression tissulaire ont été analysés. Les caractéristiques d'expression sous stress de faible potassium et de stress salin ont été analysées par PCR quantitative par fluorescence. La fonction de PtKUP10 a été étudiée par expression hétérologue dans Arabidopsis thaliana. Les résultats ont montré qu'au moins 18 PtKUPs étaient distribués sur sept chromosomes. L'analyse phylogénétique a montré que quatre PtKUPs étaient regroupés dans le clade I, qui médiatise l'absorption de potassium à haute affinité. L'analyse d'expression génique a montré que quatre PtKUPs étaient fortement exprimés dans les racines, sept PtKUPs étaient régulés à la hausse par le stress de faible potassium, et neuf PtKUPs étaient régulés à la hausse par le stress salin. Les éléments cis-agissants sur le promoteur des PtKUPs étaient principalement impliqués dans les réponses au stress et aux hormones. La surexpression de PtKUP10 dans Arabidopsis thaliana pourrait améliorer la tolérance au sel en accumulant davantage de potassium dans les pousses et en réduisant la teneur en sodium dans les pousses et les racines. Ces résultats indiquent que les PtKUPs jouent des rôles importants dans l'absorption du potassium et la réponse au stress salin, et que PtKUP10 pourrait améliorer la tolérance au sel en maintenant l'homéostasie du potassium et du sodium.