Comparative analysis of HKT genes in Ipomoea pes-caprae unveils conserved Na+/K+ symporter functions within the gene family
Notice bibliographique
Résumé
The HKT protein family plays a vital role in plant responses to salt stress by mediating sodium (Na+) and potassium (K+) transport and maintaining Na+-K+ balance. Ipomoea pes-caprae (IPC), a pantropical creeping plant distributed along coastal regions in tropical and subtropical zones, exhibits exceptional salt tolerance. Understanding its salt tolerance mechanisms provides valuable insights for developing salt-tolerant crops and identifying candidate genes for genetic engineering. In this study, we identified two HKT genes, IpcHKT1;1 and IpcHKT1;2, in IPC. Phylogenetic analysis with HKT genes from other Ipomoea species revealed that all analyzed species contain two HKT genes located adjacently on the same chromosome. Comparative analysis of conserved motifs and intron-exon structures indicated that, despite their close evolutionary relationship, the HKT genes in IPC may exhibit functional divergence. Promoter analysis showed that their regulatory regions are enriched with cis-elements associated with responses to biotic and abiotic stresses, hormonal signaling, and growth, highlighting functional diversity within the HKT family. Subcellular localization experiments demonstrated that IpcHKT1;1 and IpcHKT1;2 are ion transporters localized to the plasma membrane. Heterologous expression in yeast confirmed their role in Na+/K+ symporter. Furthermore, RT-qPCR analysis revealed distinct expression patterns under salt stress: IpcHKT1;2 was significantly upregulated in roots, while IpcHKT1;1 expression was transitionally downregulated at 400 mM NaCl treatment. Prolonged high expression of IpcHKT1;2 in roots suggests its critical role in sustained salt stress tolerance. These findings provide new insights into the molecular mechanisms of salt tolerance in IPC. The identification of IpcHKT1;1 and IpcHKT1;2 as key players in salt stress responses offers promising genetic resources for enhancing crop resilience to soil salinity, addressing challenges associated with global salinization.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».