馬鈴薯HXK 基因家族鑒定及表達特征分析

王 言,何 雷,劉濤濤,王 璽,韓 佳,楊宏羽

(甘肅農業大學 園藝學院,蘭州 730070)

己糖(hexose)是含有6個碳原子的單糖,又稱為六碳糖。己糖是呼吸代謝的主要底物,能夠作為信號分子調節多種基因的表達[1],植物體內最常見的己糖是葡萄糖,其次是果糖和半乳糖。植物己糖激酶是雙功能酶,具有磷酸化己糖和介導糖信號的關鍵性作用[2]。己糖激酶具有催化己糖磷酸化和感知糖信號的功能[3-5]。在糖代謝過程中,HXK 在糖酵解第一階段[6]發揮關鍵作用,在輔助因子鎂離子(Mg2+)或錳離子(Mn2+)的協同下,催化ATP并將磷酸基團轉移至各種六碳糖上去,從而生成磷酸化六碳糖并繼續下一步反應,因此,HXK 能夠調控糖酵解的發生;在信號傳導過程中,HXK 作為機體內重要的糖傳感蛋白[7],對糖信號的感知和傳遞有關鍵作用。HXK1介導的控制幼苗發育的葡萄糖信號轉導涉及ABA 的增加,并誘導ABA 合成和ABA 信號轉導基因的表達[8]。已有研究表明,HXK 參與植物保衛細胞的糖感知,介導氣孔關閉,從而協調光合作用與蒸騰作用[9],這與Dai等[10]研究發現HXK具有調節光合作用以及調控植株生長發育和衰老的結論一致。此外,HXK 在淀粉的合成過程中起著關鍵的調節作用[11],磷酸化的己糖能在AGPase的催化下與ATP 進一步反應生成ADPG[12],而ADPG 則作為前體物質參與淀粉的合成[13],可能對水稻、玉米、馬鈴薯等淀粉類農作物的產量形成起關鍵作用。由此可見,己糖激酶與植物體內糖代謝和貯存密切相關,影響逆境脅迫過程中植物的生理和生長。

目前,已從擬南芥(Arabidopsisthaliana)[14]、水稻(Oryzasativa)[15]、玉米(Zeamays)[16-17]、茶樹(Camelliasinensis)[18]、蘋果(MalusdomesticaBorkh)[19]、木薯(Manihotesculenta)[20]、番茄(Solanumlycopersicum)[21]、葡萄(Vitisvinifera)[22]、油菜(Brassicanapus)[23]等多種植物中鑒定和克隆出了HXK基因,這些研究均表明HXK基因能夠被不同脅迫誘導表達,從而影響和調控植株在逆境下的糖代謝水平。研究者從擬南芥中分離鑒定出了6個HXK基因[14],其中AtHXK1～AtHXK3具有己糖催化活性,能夠使己糖磷酸化。此外,有研究發現AtHXK1的擬南芥幼苗對外源葡萄糖表現出高度的敏感性[24]。水稻中共鑒定出10個HXK基因,這些基因分別位于水稻的1號、5號和7號染色體上,大多具有9個內含子和8個外顯子,其中Os-HXK2、OsHXK5和OsHXK6能夠被外源糖誘導表達,OsHXK3在花中特異性表達[15]。Zhang等[16]從玉米中鑒定出了9 個HXK基因,研究表明,低溫、NaCl和PEG 誘導能上調玉米幼苗中Zm-HXK5和ZmHXK6的相對表達含量。木薯中的7個HXK基因中,僅MeHXK1、MeHXK2和Me-HXK5具有磷酸化己糖的功能,研究表明,木薯HXK在其塊根形成初期以及淀粉快速積累時表達,對木薯塊根組織中淀粉的合成起正調控作用[20]。

馬鈴薯(Solanumtuberosum)是中國第四大主糧作物[25],不僅口感良好、營養價值高、耐儲運,還具有巨大的增產潛能,同時也是中國重要的農業經濟作物。干旱、鹽堿、冷害以及澇漬等逆境因子不僅影響馬鈴薯的品質,還嚴重制約著馬鈴薯的生長發育和產量。然而截至目前,有關HXK基因參與馬鈴薯生長發育以及逆境適應性方面的研究鮮有報道。因此本研究擬馬鈴薯HXK 基因家族成員在非生物處理脅迫下的表達特性進行研究,明確該成員在馬鈴薯逆境條件下的響應功能,為深入研究HXK 家族基因的功能奠定了基礎。

1 材料和方法

1.1 試驗材料及處理

試驗材料選用“大西洋”馬鈴薯組培苗,采用培養基(4.43 g/L MS+1.0 mg/L NAA(萘乙酸)+0.2 mg/L 6-BA(6-芐基氨基嘌呤)+30 g/L蔗糖+6.5 g/L 瓊脂)作為基本培養基。在23 ℃、16 h光照/16 ℃、8 h黑暗條件的人工氣候箱中進行培養。培養35 d,選擇長勢良好相似且無污染的馬鈴薯組培苗,將其分別置于高溫(40 ℃)、低溫(4 ℃)、0.2 mol/L NaCl、50 μmol/L ABA、100 μmol/L ABA以及10% PEG(聚乙二醇)進行2 h、6 h、12 h和24 h處理,以正常生長植株作為對照組,每個處理設置3次生物學重復。取經過處理的馬鈴薯組培苗葉片,剪碎并用錫箔紙包好,置于液氮速凍,-80 ℃保存備用。

1.2 馬鈴薯RNA提取

RNA 提取采用植物提取試劑盒RNAplant-RTR2303(中科瑞泰生物技術有限公司,北京),并按操作說明書對馬鈴薯RNA 進行提取。通過Nanodrop和Agilent 2100(安捷倫有限責任公司,美國)檢測所提取馬鈴薯RNA 的純度(OD260/280)、濃度、完整性,并通過瓊脂糖凝膠電泳進行質量檢測,確認合格后在-80 ℃下儲存。

1.3 馬鈴薯HXK 家族基因成員鑒定

從擬南芥數據庫(http://www.arabidopsis.org/)中下載已登錄注冊的擬南芥HXK 氨基酸序列,將其作為靶序列在馬鈴薯數據庫(http://solgenomics.net/)中進行BLASTP同源比對,可獲得馬鈴薯HXK基因的候選序列。利用DNAMAN6.0.40 對HXK候選基因進行篩選,利用SMART(http://smart.embl.de/)和Pfam(http://pfam.sanger.ac.uk/)進行保守域預測,篩選出含有HXK特定結構域(PF03727)的基因,最終獲得6個StHXK家族基因,根據染色體位置命名為StHXK1～StHXK6。從馬鈴薯數據庫中分別下載該家族成員所對應的編碼基因序列(coding sequence,CDS)和基因組序列(genome sequence),作為該家族基因生物信息學分析的基礎。

1.4 馬鈴薯HXK 家族基因相關生物信息學分析

使用MEGA11.0 軟件對馬鈴薯、擬南芥、水稻、玉米、葡萄和木薯的HXK 蛋白序列構建系統進化分析,采用鄰接法(neighbor-joining NJ),執行參數Bootstra設為1 000次重復,其余參數設置為默認值。使用ExPASy 數據庫(https://web.expasy.org/protparam/)中ProtParam 工具對馬鈴薯HXK編碼蛋白的理論等電點、氨基酸大小、不穩定系數、親水性等基本信息進行分析[26];使用GSDS 2.0(http://gsds.cbi.pku.edu.cn/)對該家族成員進行基因結構分析;利用WoLF PSORT(http://www.genscript.com/wolf-psort.html)進行亞細胞定位分析預測;使用PRABI(https://npsa-prabi.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl? page=npsa_sopma.html)和WISS-MODEL(https://swissmodel.expasy.org/interactive)進行蛋白二級結構和三級結構分析;使用DNAMAN 6.0對馬鈴薯HXK 氨基酸進行多序列比對分析;使用plantCARE(http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/html/)進行順式作用元件分析。

利用在線網站MEME(http://meme-suite.org/tools/meme)對StHXK基因保守基序進行分析,預測基序數設為5 個;利用TBtools v1.09876軟件進行染色體位置和共線性分析。

1.5 馬鈴薯HXK 家族基因qRT-PCR分析

由生工生物工程(上海)股份有限公司進行qRT-PCR 引物(表1)設計與合成。馬鈴薯cDNA序列由試驗提取的RNA 反轉錄得到,試劑盒選用Primer ScriptTMRT regent Kit with gDNA Eeaser(TaKaRa)。qRT-PCR 試劑盒選用SYBR Primer Ex TaqTMⅡ(TaKaRa),設置3 組重復,以馬鈴 薯Actin基因作為內參基因[27],反應體系為20 μL:上、下游引物各1 μL,SYBR 10 μL,2 μL cDNA,6 μL ddH2O,95 ℃預變性30 s,95 ℃變性5 s,60 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,循環40次。基因的相對表達量采用2-ΔΔCT 法[28]計算。

表1 馬鈴薯HXK 家族基因的qPCR 分析所用引物Table 1 Primers used for qPCR analysis of potato HXK family genes

1.6 數據統計與分析

使用Excel 2016 進行數據統計與整理;使用SPSS 25進行顯著性分析;使用Origin 9.0進行圖片繪制。

2 結果與分析

2.1 馬鈴薯HXK 家族基因鑒定及其編碼蛋白的理化性質分析

通過相似性搜索以及保守結構域鑒定,在馬鈴薯(S.tuberosum)中鑒定出6個HXK基因。根據馬鈴薯的拉丁名縮寫,將其命名為StHXK1～StHXK6。對其編碼蛋白理化性質及亞細胞定位進行分析(表2)表明,該家族成員蛋白的氨基酸數目為496(StHXK4)～533 aa(StHXK3);分子量集中在53 736.38～58 184.71 D 之間;StHXK 全長介于4 084(StHXK3)～6 678 bp(StHXK6)之間;理論等電點(pI)介于5.36～6.11之間,其中StHXK2等電點最高,為6.11,StHXK6最低,為5.36,均小于7,偏酸性;不穩定系數集中在28.29～53.5 之間,其中StHXK5 的不穩定系數最高,StHXK6 的不穩定系數最低;該家族成員均為親水性蛋白。亞細胞定位預測表明,StHXK基因主要在葉綠體中表達,除此,StHXK1、StHXK6在細胞質基質、StHXK3在線粒體中也存在明顯定位信號。

表2 馬鈴薯HXK 家族基因信息及其編碼蛋白理化性質分析Table 2 Analysis of gene information and their coding proteins physicochemical properties of potato HXK family genes

2.2 馬鈴薯HXK 家族基因編碼蛋白的結構、保守基序分析

基因結構分析(圖1,A)表明,StHXK長度均位于7 kb以內,且基因結構相似。除了StHXK1無上游結構,其他5個StHXK均具有外顯子、內含子及5′和3′非編碼區,其中StHXK3含有7個內含子、8個外顯子,StHXK1和StHXK6含有9個內含子、10個外顯子,其余3個StHXK含有8個內含子、9個外顯子。

圖1 HXK 家族基因的基因結構及蛋白保守基序分析A.Gene structure diagram;B.Conserved motif diagram;C.Conserved motif Logo diagram.Fig.1 Gene structure and protein conserved motif analysis of HXK family genes

利用MEME 在線軟件分析StHXK 家族成員的蛋白保守基序,選取15個motif(圖1,B 和圖1,C),結果表明,StHXK1缺失motif 3和motif 10,其余StHXK 均含有10個motif,且在結構上的排列順序相似,推測這些基因功能高度相似。

2.3 馬鈴薯HXK 家族基因編碼蛋白二級結構及三級結構分析預測

為進一步研究HXK 家族基因的結構特點,通過EXPASy在線軟件對馬鈴薯HXK 蛋白進行二級及三級結構分析。結果(圖2)顯示,6個StHXK均由α-螺旋、β-轉角、不規則卷曲和延伸鏈構成,其中以α-螺旋和不規則卷曲占比最大;α-螺旋所占比率為41.84%(StHXK3)～48.49%(StHXK2);不規則卷曲所占比率為33.2%～36.96%,StHXK3所占比例最大;β-轉角所占比率最小,為5.23%～6.75%。

圖2 馬鈴薯HXK 家族基因編碼蛋白二級結構分析The horizontal coordinates in the figure represent the proportion of each secondary structure type.Fig.2 Secondary structure analysis of the HXK family genes coding proteins in potato

馬鈴薯HXK 家族基因編碼蛋白三級結構預測(圖3)表明,E亞族中StHXK 家族基因蛋白的三級結構差異較大;C 亞族StHXK 家族基因蛋白的三級結構相似度極高。

圖3 馬鈴薯HXK 家族基因編碼蛋白三級結構分析Fig.3 Analysis of the tertiary structure of HXK family genes coding protein in potato

2.4 馬鈴薯HXK 家族蛋白氨基酸序列比對與進化分析

通過對6個StHXK基因編碼的氨基酸序列進行多序列同源比對(圖4)發現,StHXK1～StHXK6均含有3個保守的結構域:2 個磷酸化位點(phosphorylation site)和1 個底物結合位點(substrate site);其中,磷酸化位點中均含有2個保守的甘氨酸(Gly)殘基,底物結合位點中含有3個疏水通道氨基酸。對比發現,StHXK1結構域保守性略低于其他5個HXK基因編碼蛋白,共含有11個突變的氨基酸。

圖4 馬鈴薯HXK 家族基因編碼蛋白多序列比對Phosphorylation site is phosphorylation site;substrate site is substrate binding site;C is hydrophobic channel amino acid;+is conservative amino acid residue;* is other conserved residues.Fig.4 Multiple sequence alignment of proteins encoded by potato HXK family genes

為了探究StHXK 家族基因的進化關系,利用MEGA7.0軟件,根據已注冊的擬南芥(6個)、水稻(10個)、玉米(9個)、葡萄(4個)和木薯(7個)中的HXK基因和分析獲得的6個StHXK基因,共42個基因構建系統進化樹(圖5)。通過分析將其分為5個亞族(A_E),其中,C 亞族有3 個StHXK成員,分別是StHXK2、StHXK4和StHXK6;E 亞族中 有2 個StHXK成員,分別是StHXK3和StHXK5;D 亞族中 僅有1 個StHXK成員,為StHXK1。除此,馬鈴薯HXK與木薯之間親緣關系最近,其次,馬鈴薯HXK與擬南芥和葡萄之間的親緣關系較其他兩物種之間的親緣關系近。

圖5 HXK 家族基因的進化樹分析Fig.5 Phylogenetic tree analysis of HXK family genes

2.5 馬鈴薯HXK家族基因的基因定位共線性分析

為進一步了解HXK 家族基因的擴展及功能,對馬鈴薯HXK基因進行染色體定位和共線性分析。通過染色體定位(圖6)發現,馬鈴薯HXK基因分布于Chr02、Chr03、Chr04、Chr06、Chr11 及Chr12染色體上,分布均勻,每條染色體均只有1個成員且主要位于染色體的后半部分。

圖6 馬鈴薯HXK 家族染色體定位The scale on the left indicates the chromosome length (Mb).Different chromosome colors indicate different gene densities,with red indicating the highest density and blue the lowest.Fig.6 Chromosomal localization of potato HXK family genes

共線性基因是指能夠通過復制存在于另一基因組,并且具有相同連續順序的旁系同源基因,系同源基因是物種形成后由于基因復制而產生的基因[29]。分析馬鈴薯HXK 家族基因的共線關系(圖7,A)發現,馬鈴薯內部的基因復制現象不明顯,存在2對共線性基因,分別是StHXK2與StHXK4、StHXK4與StHXK6。為進一步研究HXK基因在不同物種間的進化關系,對馬鈴薯與擬南芥、水稻的關聯性進行分析(圖7,B),發現馬鈴薯與雙子葉植物擬南芥及單子葉植物水稻的關聯性存在明顯的不同。分析表明,馬鈴薯與擬南芥之間的關聯性較高,存在5對共線性基因,馬鈴薯與水稻之間的關聯性相對較低,存在2對基因對。

圖7 馬鈴薯HXK 家族成員之間的共線性(A)和擬南芥、水稻與馬鈴薯之間的 HXK 基因組共線性(B)Fig.7 Collinearity between HXK family members in potato (A) and HXK genomic collinearity between Arabidopsis,rice and potato (B)

2.6 馬鈴薯HXK 家族基因順式作用元件分析

為進一步明確馬鈴薯HXK 家族基因的潛在功能,選取起始密碼子前2 000 bp序列作為HXK基因上游2 kb區域,利用plant CARE 在線工具對其順式作用元件進行分析。結果(圖8)顯示,StHXK啟動子區域包含有光響應元件、激素響應元件、脅迫響應元件及生長發育相關元件。StHXK中均包含有脫落酸響應元件(ABRE);激素響應還包含有類黃酮響應元件(MBSI)、生長素響應元件(TCR-element)以及茉莉酸甲酯響應元件(TGACG-motif,MeJA),StHXK中均含有茉莉酸甲酯響應元件,其中StHXK5最多;除StHXK5和StHXK6外,其余4 個StHXK啟動子均含有干旱響應元件(MBS);StHXK啟動子區域還含有與低溫相關的元件LTR。StHXK3和StHXK6含有較多的厭氧誘導響應元件(ARE)。另外,StHXK1、StHXK3及StHXK5還包含分生組織表達響應(CAT-box)。綜上,StHXK除了能夠正常進行轉錄活動,還參與了植物的光響應、激素響應、逆境脅迫以及生長發育活動。

2.7 馬鈴薯HXK家族基因表達的qRT-PCR分析

對馬鈴薯HXK基因分別進行高溫、低溫、ABA、200 mmol/L NaCl和10% PEG 進行誘導脅迫處理2 h、6 h、12 h及24 h后,對不同HXK基因相對表達量進行分析(圖9),發現StHXK的表達水平在不同處理下表現出明顯的差異。qRT-PCR結果顯示,高溫脅迫處理后,該家族成員的相對表達量均呈不同程度的上調表達,其中StHXK6在處理6 h 時相對表達量較高,達到對照的7.74 倍,StHXK1在處理24 h時,相對表達量達到最大值,為對照的40.99倍。

低溫脅迫處理后,StHXK均呈不同程度的上調表達,StHXK1在處理24 h時表達量達到最大值,達到對照的42.73倍。在200 mmol/L NaCl處理下,StHXK1、StHXK4基因相對表達量隨著時間推移呈現出先增高后降低的趨勢,StHXK1、StHXK4在處理2 h時呈上調表達。其余StHXK基因在處理24 h內均呈不同程度的下調表達,推測StHXK在鹽脅迫中隨著時間變化既存在正向調控,也存在負向調控。

StHXK在100 μmol/L ABA 和50 μmol/L ABA 脅迫下均上調顯著,呈現正向調控。在100 μmol/L ABA 脅迫下,StHXK在處理6 h和24 h時響應最為強烈,其中StHXK1在處理24 h時達到最大值,為對照的102.01 倍。在50 μmol/L ABA 脅迫下,多數基因在處理24 h時響應最為強烈,其 中StHXK1、StHXK2、StHXK3、StHXK4的相對表達量分別是對照的286.40,152.02,126.60,112.37倍。qRT-PCR 結果顯示,在10% PEG 處理后,StHXK呈不同程度的上調表達,StHXK1在處理24 h 時相對表達量達到最大值,達到對照的20.86倍。故推測StHXK在干旱脅迫下主要進行正向調控,且StHXK1對10% PEG 的脅迫較敏感。綜上,高溫、低溫、不同濃度的ABA、NaCl、PEG處理均能誘導StHXK的表達,但表達程度存在差異,在干旱脅迫下主要進行正向脅迫;在ABA 處理下存在正向調控;而在鹽脅迫下隨著時間變化既存在正向調控,也存在負向調控。

3 討論

己糖激酶主要在生物體糖酵解第一階段發揮作用[30-32],同時能夠介導植物體內多種糖信號的轉導[7]。本研究采用生物信息學技術,鑒定獲得共6個馬鈴薯HXK基因,分別命名為StHXK1～StHXK6。與擬南芥(6個)、水稻(10個)、木薯(7個)、葡萄(4個)、玉米(9個)相比,馬鈴薯中HXK基因數量變化較小。蛋白理化性質分析發現,馬鈴薯家族成員均為酸性蛋白且均為親水性蛋白。馬鈴薯HXK 家族成員分布于3個亞家族,分別位于馬鈴薯的6條染色體上,其中StHXK2和StHXK4分別編碼497個和496個氨基酸,這與張凱等[33]發現肥城桃、雍彬等[34]對甘薯以及楊嬌嬌等[35]對枇杷HXK相關基因的鑒定結果類似。進化關系表明,馬鈴薯StHXK1與其他5個HXK基因同源關系較遠,與擬南芥AtHKL3親緣關系最近,因此,推測StHXK1與AtHKL3[15]一樣不具有磷酸化葡萄糖的功能。亞細胞定位預測表明,馬鈴薯HXK主要在葉綠體中表達,推測其與光合作用關系密切,或直接影響馬鈴薯源器官對光能的同化效率,這與已報道的番茄LeHXK4[36]、擬南芥AtHXK3[15]及茶樹CsHXK2[37]能夠定位并作用于葉綠體的研究結果相似。與馬鈴薯HXK不同的是,StHXK3能夠在線粒體中表達,此外,已有研究報道,橡膠HbHXK4[38]、毛竹PeHXK3[37]均能夠定位于線粒體并對呼吸作用發揮相應的酶促作用,因此,推測StHXK3主要在馬鈴薯呼吸代謝過程中發揮作用。對多序列比對顯示,StHXKs大多具有2個磷酸化結合域和1個底物(葡萄糖和果糖)結合域,其中StHXK1的結構域保守性較差,這與已報道的茶樹CsHXK1[31]、桂花OfHXK1～OfHXK4[39]以及梨PbHXK1[40]均具有完整的磷酸化位點、糖識別及結合位點研究結果類似。共線性基因是指能夠通過復制存在于另一基因組,并且具有相同連續順序的旁系同源基因[29],本研究發現馬鈴薯HXK 內的基因復制現象不明顯,研究HXK基因在馬鈴薯與其他物種之間的關聯性分析發現,發現馬鈴薯與雙子葉植物擬南芥及單子葉植物水稻的關聯性存在一定差異,馬鈴薯與擬南芥之間的關聯性和與水稻之間相比較高。通過進化結構、基因結構及保守基序分析發現,存在于同一亞族的StHXK基因結構和motif位置在結構上的排列順序相似,其保守性較高,推測其具有相似功能。順式作用元件分析表明,每個成員所含有的應答元件和數量各不相同,其中只有StHXK2基因含有低溫響應元件。5個StHXK具鹽脅迫響應元件TC-rich repeats,這與劉倩倩[17]在玉米Zm-HXK中的研究相似,GT 元件是與光反應有關的順式作用元件,在植物生長發育過程中發揮一定作用[41],所有的StHXK均含有大量的光響應元件,說明HXK 在馬鈴薯光信號調控中起到重要作用。激素響應元件中,MBRE、TGACG-Motif和MBS、ABA 響應元件相對較多,其中StHXK2中ABA響應元件較多,推測馬鈴薯HXK 能夠對外源ABA誘導做出響應。綜上,StHXK除了能夠正常進行轉錄活動,還參與了植物的光響應、激素響應、逆境脅迫以及生長發育活動,該結果與周玥[42]在大豆中的研究相似。

實時熒光定量結果表明,不同馬鈴薯HXK 在不同脅迫下的表達具有明顯的差異。其中,StHXK1在高溫、低溫、干旱和ABA 誘導下的相對表達量均遠高于平均水平,表現出明顯的差異性,這與茶樹CsHXK1[31]在高溫、低溫和干旱逆境脅迫下的表達情況極為相似。低溫誘導能提高StHXK1、StHXK2以及StHXK4～StHXK6的酶活性,這與蘋果MdHXK1[19]、茶樹CsHXK3和CsHXK4[16]的研究結果相似,此外,董文科等[43]研究發現,低溫脅迫能提高青海扁莖早熟禾HXK 的酶活性。高鹽(NaCl)脅迫對馬鈴薯HXK 的表達有普遍抑制作用,主要進行負向調控,NaCl對馬鈴薯HXK 的脅迫機理還有待進一步研究。馬鈴薯HXK 的表達明顯受ABA 的誘導,并且在較低濃度的ABA 誘導下表達更顯著。這與Li等[18]發現在外源ABA 短期處理下,CsHXK3在葉片和根系中被顯著刺激的觀點類似。

綜上所述,StHXK1～StHXK6均能在葉綠體中大量表達,與光合作用密切相關;StHXK2～StHXK6均含有高度保守的磷酸基團結合域和底物結合域,具有己糖磷酸化功能;StHXK1不能使己糖磷酸化,但具有較強的信號感知作用,對外源環境變化高度敏感;StHXK3能在線粒體中有效表達,推測是馬鈴薯呼吸代謝中的主要功能酶;高鹽脅迫能普遍抑制馬鈴薯HXK 的表達,低溫誘導能普遍提高馬鈴薯HXK 的酶活性,高溫和PEG 對馬鈴薯HXK 的誘導效果不明顯;ABA 對StHXK的誘導最顯著,且對較低濃度的ABA 響應更為強烈。