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己糖激酶(HXK;EC2.7.1.1)同工酶广泛参与植物营养代谢,尤其在水稻根部铵同化相关碳代谢调节上具有重要功能。本研究以水稻9311 (Oryza sativa L. cv indica9311)和珞优8号(Oryza sativa L. cv Luoyou8)为材料,营养液中加入3 mM的α-酮戊二酸或90 mM蔗糖,处理48 h,水稻根部谷氨酰胺合成酶(Glutamine synthetase; GS)和谷氨酸合酶(NADH-dependent glutamate synthase; NADH-GOGAT)活性升高,营养液铵离子吸收速率加快。证明α-酮戊二酸或蔗糖处理可促进水稻根部铵同化。活性染色结合荧光定量PCR分析表明α-酮戊二酸提高了根部HXK同工酶活性及其mRNA丰度。说明水稻HXK同工酶是α-酮戊二酸调节水稻根部铵同化的靶标酶。提取水稻9311根部总RNA,逆转录合成第一链cDNA,以此为模板PCR扩增OsHXK6全长片段,PCR产物插入pMD18-T并测序。生物信息学分析表明OsHXK6为单次跨膜蛋白,N端27个氨基酸残基构成跨膜区,截去跨膜区后,预测蛋白质相对分子质量为52.9 kDa。OsHXK6开放阅读框与NCBI登记的日本晴OsHXK6比较,有五个核苷酸差异,导致四个氨基酸位点改变。分别运用原核和酵母表达系统表达OsHXK6的N端截短蛋白并研究其催化特性。将OsHXK6-27AA编码序列插入表达载体pET28a,转化大肠杆菌Rosetta(DE3), IPTG诱导表达目的蛋白。OsHXK6-27AA催化葡萄糖磷酸化的最适pH为7.6,最适反应温度为37℃；以葡萄糖为底物,Km为80.2 gM,Hill系数为1.3；以ATP为底物,Km为403.7 gM,Hill系数为1.0。该酶热稳定性较差,40℃存贮1h可导致其活性下降约80%。Fe3+、 Zn2-和Ca2+促进OsHXK6-27AA的葡萄糖激酶活性,Cu2+则有抑制作用。运用毕赤酵母GS115表达了OsHXK6-27AA。真核表达OsHXK6-27AA对葡萄糖和ATP的Km分别为62.7和78.8μM,Hill系数分别为1.4和1.1。己糖激酶抑制剂2-脱氧葡萄糖、3-羟甲基葡萄糖和N-乙酰葡萄糖胺均可抑制OsHXK6-27AA活性,抑制效率从大到小依次为2-脱氧葡萄糖、N-乙酰葡萄糖胺和3-羟甲基葡萄糖。本研究在证明OsHXK同工酶是α-酮戊二酸调节水稻根部铵同化靶标酶的基础上克隆表达了OsHXK6的N端截短蛋白,酶学分析揭示了该酶的底物动力学、抑制剂响应、稳定性等催化特性,为深入研究该同工酶在植物氮同化代谢调节中的生物学功能提供了实验依据。