马铃薯氯离子通道基因家族的全基因组鉴定及盐胁迫下表达模式分析

《Frontiers in Plant Science》：Genome-wide identification and expression pattern analysis of the chloride channel gene family in potato (Solanum tuberosum L.) under salt stress

本综述系统鉴定了马铃薯氯离子通道（StCLC）基因家族，揭示了其通过调控Cl-稳态参与盐胁迫响应的分子机制。研究整合生物信息学与实验验证，发现StCLCs具有组织特异性表达模式，其启动子富含多种逆境响应顺式元件。盐胁迫下StCLCs在根中显著上调，为马铃薯耐盐性遗传改良提供了重要靶点。

　　

1 引言

阴离子通道在藻类和高等植物的各种组织、细胞类型和膜中发挥着核心作用，参与细胞信号传导、渗透调节、植物营养和代谢过程。在植物细胞中，这些通道和转运体对于营养吸收、离子平衡以及抵抗生物或非生物胁迫至关重要。其中，氯离子通道蛋白（CLC）是一类重要的阴离子转运体，分布于细胞器和质膜上，调控关键代谢和生理过程。

首个CLC蛋白CLC-0于1990年在电鳐中发现，后续研究表明CLC家族基因广泛存在于植物中。其生理功能主要分为两种类型：介导被动Cl^-转运的通道型蛋白，以及将Cl^-转运与质子梯度耦合的交换器型蛋白。CLC成员已在拟南芥、水稻和烟草等作物中得到鉴定，这些基因被证实参与了对盐分、干旱和重金属的耐受性。

马铃薯是全球第四大粮食作物，以其高营养价值成为全球粮食安全的重要贡献者，特别是作为碳水化合物、纤维、维生素和钾的来源。它种植于多样化的农业生态区，从欧洲和北美的温带地区到南美、非洲和亚洲的高原，凸显了其适应性和全球重要性。然而，马铃薯对环境胁迫高度敏感，在不利条件下其产量和品质会大幅下降。其中，盐胁迫是最严重的非生物限制因素之一，特别是在受土壤盐渍化影响的灌溉区，目前全球近20%的灌溉土地受到盐渍化影响。

盐胁迫对植物产生多种不利影响，包括渗透胁迫、离子失衡和氧化损伤，最终降低生长和产量。氯离子在盐渍条件下过度积累，其管理不当可能引发毒害。因此，CLC蛋白是Cl^-稳态的关键调节因子，能够通过外排、隔离和重新分布来维持胁迫下的细胞功能。

来自其他作物的证据突显了CLC基因在耐盐性中的核心作用。在大豆中，GmCLC1通过减少Cl^-向地上部的转运并将其隔离在根中来增强耐盐性。在棉花中，GhCLC基因家族的成员在盐胁迫下差异表达，其中GhCLC5和GhCLC16与Cl^-和NO₃^-稳态有关。在石榴中，PgCLC反向转运体有助于叶片液泡Cl^-隔离和根部Cl^-吸收的限制，帮助在盐胁迫期间维持离子平衡。最近在拟南芥中的研究进一步证明，AtCLCf在盐度下可以从高尔基体重新定位到质膜，促进Cl^-从根中外排作为一种适应机制。这些研究共同说明，植物CLC蛋白，无论是在隔离、外排还是平衡Cl^-和其他阴离子方面，在赋予耐盐性方面都发挥着不可或缺的作用。

尽管马铃薯具有全球重要性，且CLC基因在其他植物中的重要性已得到公认，但对马铃薯CLC基因家族的系统研究仍然有限。为填补这一空白，我们对StCLC基因家族进行了全面的生物信息学分析。本研究鉴定了马铃薯基因组中的CLC成员，并检查了它们的理化性质、跨膜拓扑结构和预测的亚细胞定位。进行了系统发育分析以评估与其他物种CLCs的进化关系，同时分析了 motif 组成、基因结构和保守结构域以推断功能多样性。染色体分布和同线性分析揭示了复制和保守的模式。在启动子区域鉴定了顺式作用调控元件，基因本体富集分析提供了对其潜在生物学作用的见解。最后，利用转录组和qRT-PCR分析来表征StCLCs在不同组织中的表达谱以及对盐胁迫的响应。这些整合方法为马铃薯CLC基因家族提供了新的理论见解，并为未来增强这种全球重要作物的耐盐性努力奠定了基础。

2 材料与方法

2.1 马铃薯基因组中CLC成员的鉴定和理化分析

从马铃薯基因组测序联盟数据库下载马铃薯基因组注释文件、核苷酸序列和氨基酸序列文件。从拟南芥TAIR数据库下载拟南芥CLC基因家族成员的蛋白质序列。使用Pfam数据库中鉴定的CLC基因家族的特征结构域（标记为PF00654），通过HMMER在线软件搜索包含CLC结构域特征的马铃薯基因组序列（E值≤1e^-5）。去除冗余序列后，将获得的序列提交至SMART和NCBI CDD进行筛选，去除不包含CLC结构域的序列，最终鉴定出StCLC基因家族成员。使用在线程序ExPasy分析马铃薯CLC家族成员的氨基酸数量、分子量、理论等电点和亲水性。使用在线程序TMHMM 2.0进行跨膜结构预测。使用在线程序Plant-mPLoc进行亚细胞定位预测。

2.2 蛋白质三级结构和系统树分析

为了进一步研究StCLC蛋白的功能和结构特征，将StCLC的氨基酸序列输入SWISS-MODEL。随后选择"Build Model"选项，并将生成的结构导出为图像，从而实现其三维结构的可视化。从拟南芥TAIR数据库下载AtCLC家族成员的蛋白质序列，同时从Ensembl Plants数据库检索番茄SlCLC家族成员的序列。使用MEGA v11软件，在默认参数下使用ClustalW算法进行多序列比对并找到最合适的模型。使用最大似然法构建系统发育树，参数设置如下：bootstrap方法重复1000次，选择Jones-Taylor-Thornton模型作为模型/方法，选择伽马分布作为速率和模式，选择完全删除处理 gaps/缺失数据。其他参数保持默认，并导出Newick文件。使用tvBOT美化和可视化系统发育树。

2.3 StCLCs的蛋白质保守基序、保守结构域和基因结构分析

使用在线蛋白质保守基序分析工具MEME分析StCLC基因家族的保守基序。输入StCLCs基因的氨基酸序列，参数设置如下：保守基序的最佳匹配长度为6-100个氨基酸，保守基序数量设置为10，所有其他参数保持默认值。对于后续的可视化分析，从输出结果中选择mast.xml文件。使用在线程序GSDS绘制基因结构图。使用保守结构域数据库分析StCLCs的保守结构域。最后，使用TBtools v2.357进行可视化分析。

2.4 染色体分布和同线性分析

基于获得的StCLC基因家族成员信息，从Ensembl Plants数据库检索染色体定位信息。使用在线程序MG2C-2.1生成染色体定位图。对马铃薯、番茄、拟南芥、水稻和豌豆的CLC基因进行同线性分析，以确定它们之间的同线性关系。使用MCScanX算法和TBtools v2.357的Dual Synteny Plot程序以默认参数实现可视化。

2.5 启动子顺式作用元件分析和GO注释分析

为了揭示StCLC启动子的调控特征，从NCBI下载StCLC起始密码子上游（2000 bp）的启动子序列。使用PlantCARE进行顺式作用元件分析。使用TBtools v2.357可视化顺式作用调控元件分析结果。使用在线程序DAVID对StCLC蛋白质序列进行GO富集分析。

2.6 StCLCs在不同组织中的计算机表达分析

从马铃薯基因组测序联盟数据库下载马铃薯转录组数据。从数据库中检索StCLC的基因ID，并检索它们在不同组织（叶、根、花、花瓣、芽、萼片、匍匐茎和叶柄）中的FPKM值。为了消除样本间的技术偏差，使用edgeR软件包中实现的TMM方法对FPKM值进行标准化。对FPKM值进行log₁₀转换。使用DESeq2以错误发现率调整后的p值<0.05鉴定差异表达基因。在所有组织中平均FPKM>0的基因被视为表达。使用TBtools v2.357软件生成表达热图。

2.7 植物材料和处理

马铃薯'Desiree'组培苗在水培条件下生长，条件为25°C/20°C（昼/夜），相对湿度65%-75%，光周期16h/8h（昼/夜），使用霍格兰营养液灌溉。每2天用霍格兰营养液灌溉一次。3周后，分别用0（对照）和200 mmol/L NaCl溶液处理。在盐处理后的0、3、6、12、24和48小时从植株上采集叶片和根（每个时间点进行三次生物学重复以确保统计有效性），迅速在液氮中冷冻，并储存在-80°C直至进一步分析。

2.8 RNA提取、cDNA合成和qRT-PCR

使用Trizol试剂根据制造商的方案从马铃薯叶片和根中提取总RNA。提取后，使用PrimeScript?RT Master Mix根据制造商的方案合成第一链cDNA。使用Primer Premier 5设计特异性引物，并由生工生物工程（上海）股份有限公司合成。ef1α用作内参基因。在BIOER QuantGene 9600荧光定量PCR仪上进行扩增，使用TB Green? Premix Ex Taq? II试剂盒。每个处理组包括3个生物学重复（从不同植株独立取样），每个生物学样品有3个技术重复（使用相同cDNA模板的平行反应）。qRT-PCR程序如下：（i）95°C预变性2分钟，（ii）40个扩增循环：95°C变性5秒，55°C退火30秒，72°C延伸1分钟，以及（iii）72°C延伸10分钟。使用2^-ΔΔCT方法分析基因表达水平。使用SPSS进行显著性分析，并使用GraphPad Prism 9可视化相对基因表达水平。

3 结果

3.1 马铃薯CLC基因家族成员的鉴定

从马铃薯基因组中鉴定出7个CLC基因，根据它们的染色体位置命名为StCLC1至StCLC7。StCLC蛋白的理化性质表明，StCLC家族成员编码的氨基酸数量范围为752至784个氨基酸，分子量在80.21至86.45 kDa之间。理论等电点范围从6.18到8.84，总平均亲水性系数范围从0.053到0.394，表明所有7个StCLC蛋白都是疏水的。它们具有8到12个跨膜结构域，亚细胞定位分析显示所有7个StCLC蛋白都在细胞膜上表达。此外，StCLC5和StCLC6也在线粒体膜上表达，这表明StCLC可能是一种跨膜蛋白。

3.2 StCLC蛋白的三级结构和基因家族的系统发育分析

StCLC蛋白三维结构的预测揭示了StCLC蛋白之间不同的结构特征。StCLC1、StCLC2、StCLC3、StCLC4和StCLC7表现出相对紧凑且组织良好的3D结构，具有突出的螺旋结构域和一些无序或柔性区域。相比之下，StCLC5和StCLC6显示出更分散的结构模式。StCLC蛋白之间的这些结构变异可能意味着它们空间折叠模式的差异，这可能进一步关系到它们在生物过程中的功能多样性。为了阐明StCLC基因家族内部的进化关系，本研究选择了来自马铃薯、番茄和拟南芥的CLC基因家族成员构建系统发育树。基于拟南芥和番茄CLC基因的分类标准，StCLC家族分为3个簇：簇CLCII包含2个StCLC家族成员，即StCLC2和StCLC3；簇CLCIII包括2个StCLC家族成员，特别是StCLC5和StCLC6；簇CLCIV包含3个StCLC家族成员，即StCLC1、StCLC4和StCLC7。

3.3 StCLCs的保守基序、保守结构域和基因结构分析

为了进一步分析StCLC成员的结构和功能，我们对七个StCLC成员进行了保守基序、保守结构域和基因结构分析。保守基序分析结果显示，所有七个StCLC成员都包含Motif6、Motif7、Motif8和Motif9，这些基序位于CLC结构域的中部，构成了CLC结构域的大部分。StCLC1、StCLC2、StCLC3、StCLC4和StCLC7都包含Motif1、2、3、4、5、6、7、8、9和10，分别位于CLC结构域的N端、C端或中间区域。除了Motif6、Motif7、Motif8和Motif9，StCLC5还包含Motif3，StCLC6还包含Motif2。保守结构域分析结果表明，所有StCLC蛋白都包含CBS_pair_voltage-gated_CLC_euk_bac结构域。此外，StCLC1、StCLC2、StCLC3和StCLC7都包含CLC_6_like结构域，StCLC4包含Voltage_gated_CLC超家族结构域，StCLC5和StCLC6都包含Voltage_gated_CLC结构域。基因结构分析表明，StCLC基因的外显子和内含子数量没有显著差异。StCLC1、StCLC4和StCLC7包含7个外显子和6个内含子，而StCLC2和StCLC3包含6个外显子和5个内含子。StCLC5和StCLC6包含9个外显子和8个内含子。

3.4 StCLCs的染色体分布和同线性分析

StCLC基因家族的成员分布在四条染色体上：Chr1、Chr2、Chr7和Chr10。Chr1上有一个基因，Chr2、Chr7和Chr10上各有两个基因。在Chr3、Chr4、Chr5、Chr6、Chr8、Chr9、Chr11或Chr12上没有基因。为了进一步推断植物中CLC基因之间的进化关系，我们对马铃薯（茄科）、番茄（茄科）、拟南芥（十字花科）、水稻（禾本科）和豌豆（豆科）的CLC基因进行了种间同线性分析。结果显示，马铃薯和番茄之间有10对同线性CLC基因，马铃薯和拟南芥之间有6对同线性CLC基因，马铃薯和水稻之间有4对同线性CLC基因，马铃薯和豌豆之间有2对同线性CLC基因。这些发现表明，马铃薯的CLC基因与番茄的CLC基因具有更近的进化关系，提示两者可能共享一个共同祖先。马铃薯CLC基因的种内同线性分析显示，StCLC2和StCLC3基因在Chr2上表现出同线性；相比之下，StCLC5和StCLC6基因分别在Chr7和Chr10上显示出同线性。这一结果意味着StCLC基因家族成员数量的扩张可能归因于基因复制事件。

3.5 StCLCs的基因本体富集分析

为了揭示StCLC基因的功能分类，从生物学过程、细胞组分和分子功能三个方面分析了StCLC的GO富集通路。在生物学过程中，大多数StCLC基因在氯离子转运和跨膜转运中发挥作用。在分子功能方面，它与氯离子通道复合物和植物型液泡膜有关。在细胞组分中，所有成员都与电压门控氯离子通道的活性有关。此外，一些成员与氯离子跨膜转运体活性和硝酸盐质子同向转运体活性有关。结果表明，StCLC基因在马铃薯中扮演许多重要角色，其中最显著的是参与氯离子转运。

3.6 StCLC基因家族启动子顺式作用元件分析

为了探索StCLCs的顺式作用调控元件，使用在线工具PlantCARE分析了StCLCs翻译起始位点上游2000 bp内的序列。本研究在StCLCs的启动子区域鉴定出35种不同的顺式作用调控元件。所有这些顺式作用调控元件可以大致分为四大类：光响应元件、胁迫响应元件、激素响应元件以及植物生长和发育响应元件。其中，StCLCs主要包含光响应元件Box4、G-box和脱落酸响应元件。此外，它们还包含茉莉酸甲酯响应元件、光响应元件、玉米可溶性蛋白代谢调控响应元件、抗氧化响应元件、低温响应元件、干旱诱导响应元件以及防御和胁迫响应元件等。这些结果表明，StCLCs基因的表达可能受到光、环境和激素信号等的调控，并且StCLCs可能在非生物胁迫条件下的马铃薯生长发育中发挥重要作用。

3.7 StCLC基因在不同组织中的表达分析

为了阐明StCLC基因在马铃薯生长发育中的潜在功能，从马铃薯转录组数据库下载了StCLC基因在不同组织（叶、根、花、花瓣、芽、萼片、匍匐茎和叶柄）中的RNA-Seq数据。分析结果显示，StCLC基因在大多数组织中都有表达，在萼片、花瓣和根中表达水平较高。StCLC1在花和花瓣中高表达，StCLC2在花瓣中高表达，StCLC3、StCLC5和StCLC6在根中高表达（其中StCLC6在根中表达最高），StCLC4在萼片中高表达，StCLC7在芽中高表达。

3.8 盐胁迫下StCLC基因的表达模式

为了分析StCLCs基因对盐胁迫处理的响应，使用qRT-PCR分析了在NaCl处理下0、3、6、12、24和48小时马铃薯材料'Desiree'中StCLCs的基因表达。结果显示，在根中，StCLC1、StCLC2、StCLC3、StCLC4和StCLC5的表达水平呈现相同的趋势，随着胁迫时间的增加而增加，并在48小时达到峰值。StCLC6和StCLC7在盐胁迫处理0到3小时表达水平显著增加，3到6小时显著下降，6到24小时表达水平稳定，24到48小时显著增加，并在48小时达到峰值表达水平。在叶中，StCLC1、StCLC2和StCLC5的表达水平呈现相同的趋势，随着盐胁迫时间的增加先增加后减少。其中，StCLC1在12小时达到峰值，StCLC2和StCLC5在3小时达到峰值，而StCLC3、StCLC6的表达水平随着盐胁迫时间的增加总体呈上升趋势，StCLC3在12小时达到峰值，StCLC6在48小时达到峰值。StCLC4和StCLC7呈现相同的趋势，表达水平在0到3小时显著增加，3到12小时下降，然后在12到48小时再次显著增加，在48小时达到峰值。这些结果表明，StCLC基因受到盐胁迫的显著诱导。与其他作物CLC基因家族成员类似，StCLCs可能积极响应盐胁迫并参与抵抗盐胁迫的过程。

4 讨论

在马铃薯基因组中鉴定出7个StCLC基因，这与拟南芥中报道的CLC基因数量一致，但少于番茄、水稻和烟草。这种基因家族大小的变异可能反映了物种间基因组大小、倍性水平和基因复制事件的差异。例如，马铃薯作为四倍体物种，经历了广泛的分段和串联复制，这可能塑造了StCLC基因家族的大小。StCLC蛋白的理化性质（例如，氨基酸数752-784，分子量80.21-86.45 kDa，以及疏水性）与其他植物中的CLC蛋白一致，表明其作为跨膜阴离子转运体的保守结构作用。存在8-12个跨膜结构域及其主要定位于细胞膜，其中StCLC5和StCLC6也定位于线粒体膜，提示了功能特化。线粒体定位可能表明其在能量相关过程中调节阴离子流量的作用。

蛋白质三维结构预测显示，马铃薯中所有StCLC蛋白都表现出相似的整体折叠模式，这与CLC蛋白家族的特征一致。这种保守的折叠模式表明它们保留了负责阴离子转运的核心功能结构域。多个α螺旋结构的存在与CLC蛋白典型的跨膜结构域架构一致。在马铃薯中，StCLC蛋白的这种跨膜结构也非常可能在与氯离子等阴离子的跨膜转运中发挥类似作用。

在马铃薯的长期进化过程中，可能发生了基因丢失事件，导致簇I基因的缺失。作为块茎作物，马铃薯具有独特的生理特性。与拟南芥相比，它可能已经发展出硝酸盐储存和利用的替代机制。这使得簇I基因对马铃薯的生存和发展不再必要，因此在进化过程中逐渐丢失。尽管马铃薯基因组已被测序，但仍可能存在基因组组装和注释不完整的问题。StCLC基因与来自番茄（茄科）、拟南芥（十字花科）、水稻（禾本科）和豌豆（豆科）的CLC基因的聚类分析表明，StCLC基因与番茄CLC基因的同源性高于与拟南芥、水稻和豌豆CLC基因的同源性。茄科植物内部存在CLC基因的保守进化关系。与非茄科植物相比，StCLC基因与番茄CLC基因显示出更接近的聚类趋势。这种聚类模式与植物的分类和系统发育层次一致，反映了同一科植物中的CLC基因在长期进化过程中保留了更多的祖先序列特征和进化一致性。马铃薯StCLC基因与拟南芥、水稻和豌豆CLC基因的同线性关系明显稀疏。这种现象表明，植物之间的分类科差异增加——特别是从双子叶植物跨越到单子叶植物以及跨越不同的双子叶植物科时——CLC基因的同线性显著降低。它进一步验证了对于StCLC基因与来自不同科植物的CLC基因之间的聚类距离和同线性程度，物种的系统发育关系越远，基因同线性越弱。同时，尽管马铃薯CLC基因与非茄科植物CLC基因的同线性相对较弱，但仍然存在一定数量的同线性基因对。这也暗示CLC基因家族具有古老的起源，这些同线性基因可能来源于早期陆生植物的共同祖先基因，这为维持CLC基因在不同植物类群中的保守功能（如氯离子转运）奠定了基础。种内同线性分析揭示了串联复制，这可能促进了StCLC基因家族的扩张。这种复制在植物基因组中很常见，通常导致功能冗余或新功能化。例如，StCLC2和StCLC3是同线性的，可能在氯离子转运中共享相似的作用，因为串联复制的基因通常保留保守的功能。

保守基序和结构域分析显示，所有StCLC蛋白都拥有CBS_pair_voltage-gated_CLC_euk_bac结构域，这是CLC蛋白参与阴离子选择性和门控的标志。额外结构域的存在，例如StCLC1、StCLC2、StCLC3和StCLC7中的CLC_6_like，以及StCLC4、StCLC5和StCLC6中的Voltage_gated_CLC，提示了家族内部的功能多样化。例如，Voltage_gated_CLC结构域与电压依赖性阴离子转运有关，这可能对胁迫条件下的离子稳态至关重要。基因结构分析显示了外显子-内含子组织的变异性，StCLC5和StCLC6比其他基因具有更多的外显子（9个）。这种结构分歧可能反映了基因调控或可变剪接的适应性。所有StCLCs中保守的基序（Motif6、Motif7、Motif8、Motif9）表明CLC结构域内存在一个核心功能区域，可能负责阴离子转运，而特定StCLCs中的额外基序（例如StCLC5中的Motif3，StCLC6中的Motif2）提示了潜在的功能特化。

StCLC基因分布在四条染色体上，而在其他染色体上没有基因，提示了非随机的基因组组织，可能由进化约束或选择压力驱动。StCLC2/StCLC3在Chr2上的聚类以及StCLC5/StCLC6在Chr7/Chr10上的聚类支持了串联和分段复制作为基因家族扩张机制的假设。这种复制对于产生遗传多样性和使植物适应环境胁迫至关重要。同线性分析进一步证实了基因复制事件，特别是串联复制，塑造了StCLC基因家族，类似于在番茄和拟南芥中观察到的模式。

基因本体富集分析突出了StCLC基因在氯离子转运、跨膜转运和电压门控氯离子通道活性中的主要作用。这些功能与其他植物中CLC基因的作用一致。StCLCs与硝酸盐质子同向转运体活性的关联提示了其在氯离子和硝酸盐转运中的双重作用，这对于马铃薯这种经济重要作物来说可能至关重要，因为硝酸盐吸收对于生长和块茎发育是必需的。StCLCs参与植物型液泡膜进一步支持了它们在液泡离子隔离中的作用，这是在盐胁迫下维持细胞离子平衡的关键机制。

在StCLC启动子区域鉴定出35种顺式作用调控元件，强调了它们在各种环境和激素信号下的复杂调控。光响应元件的普遍存在表明StCLC表达受光调控，这可能影响昼夜离子转运周期。胁迫响应元件，例如脱落酸响应元件、干旱诱导元件和低温响应元件，表明StCLCs是非生物胁迫响应的组成部分。ABRE元件与ABA介导的胁迫信号传导有关，这对耐盐性和耐旱性至关重要。MYC结合元件和茉莉酸甲酯响应元件的存在提示了茉莉酸（JA）的调控，已知JA介导植物的防御和胁迫响应。这些发现与大豆中的研究一致，其中GsCLC基因在盐胁迫下受ABA和JA调控。顺式元件的多样性表明StCLCs是一个复杂调控网络的一部分，使马铃薯能够适应多种非生物胁迫。

组织特异性表达分析揭示了StCLC在萼片、花瓣和根中的高表达，其中StCLC3、StCLC5和StCLC6在根中显示高表达。这种模式提示了在根离子稳态中的特化作用，这对马铃薯的营养吸收和胁迫耐受性至关重要。根是离子转运的主要部位，其他物种中的CLC基因，例如大豆GsCLC-e2，通过调节Cl^-积累来增强耐盐性。StCLC1在花中和StCLC2在花瓣中的高表达可能表明在生殖发育中的作用，可能与花粉管生长或花衰老过程中的离子平衡有关，如拟南芥中所报道的。不同组织间的差异表达突出了StCLCs的功能多样性及其在营养和生殖发育中的参与。

盐胁迫下StCLC表达的qRT-PCR分析揭示了动态的和组织特异性的响应。在根中，StCLC1、StCLC2、StCLC3、StCLC4和StCLC5随着胁迫时间的增加而上调，在48小时达到峰值，提示了对盐胁迫的强烈响应，可能涉及氯离子隔离以减轻离子毒性。StCLC6和StCLC7表现出双相表达模式，在3小时和48小时出现峰值，表明可能在早期和晚期胁迫响应中发挥作用。在叶中，表达模式更加多变，StCLC1、StCLC2和StCLC5早期（3-12小时）达到峰值然后下降，而StCLC3和StCLC6显示持续增加。StCLC1、StCLC2和StCLC5在48小时盐处理下在不同组织中的表达差异很大。这种变异性可能反映了组织特异性的功能需求，因为叶片优先考虑光合作用和气体交换，而根则专注于离子吸收和排斥。在众多植物研究中，组织特异性基因表达是一种普遍观察到的现象。尽管StCLC1、StCLC2和StCLC5在根和叶中的表达差异与其他物种不同，但它们都反映了CLC基因家族对盐胁迫的响应。与根相比，叶中较低的表达与龙眼中的发现一致，其中CLC基因显示组织特异性胁迫响应。盐胁迫下StCLCs的诱导与烟草和大豆中的模式一致，其中CLC基因被盐胁迫上调，并受ABA和JA信号通路调控。

StCLC基因受ABA、JA以及可能乙烯的调控，如从顺式元件和表达模式推断的那样，突出了它们整合到更广泛的胁迫信号网络中。ABA是盐胁迫响应的核心调节因子，激活调节离子稳态的途径，如Salt Overly Sensitive途径。在水稻中，OsCLC基因受ABA响应转录因子如OsERF的调控，类似的机制可能调控StCLCs。JA响应元件的存在表明StCLCs也受JA介导的防御通路调控，这对玉米的耐盐性至关重要。乙烯，另一种胁迫相关激素，可能通过调节离子稳态间接影响StCLC表达，如在玉米中所见。这些激素相互作用表明StCLCs是一个多方面的胁迫响应网络的一部分，整合来自多个通路的信号以增强马铃薯的恢复力。

StCLC基因在盐胁迫下的显著诱导，特别是在根中，提示它们作为