您当前的位置:首页 >> 科技中心 >> 科技进展 >> 种植业 >> 正文
揭示野生大麦耐旱性调控新机制
日期:2020-02-28 作者:未知 来源:Plant Biotechnology Journal 点击:
     植物吸收 K+主要通过 Shaker K+通道(AKT/KAT/KC)介导的低亲和性途径和HAK/KUP/KT 转运蛋白调控的高亲和性途径。尽管这两种钾离子吸收机制已经被广泛研究,但是它们的进化分析以及植物耐旱相关基因功能尚未得到充分研究。
    近日,浙江大学作物科学研究所张国平教授,邬飞波教授团队在植物学知名期刊《Plant Biotechnology Journal》在线发表了题为《sHvAKT2 and HvHAK1 Confer Drought Tolerance in Barley through Enhanced Leaf Mesophyll H+ Homeostasis》的研究论文。报道了高/低亲和性钾离子吸收机制参与大麦耐旱性的分子调控机制。
    本研究采用进化生物信息学、生物技术和电生理学方法探讨 K+转运蛋白HvAKT2 和 HvHAK1 参与大麦耐旱分子调控机制。结果表明:AKT2 和 HAK1 在轮藻和陆生植物中进化保守。HvAKT2 和 HvHAK1 均定位于细胞质膜,对 K+和 Rb+的选择性高于其他阳离子。HvAKT2 和 HvHAK1 主要在叶肉细胞和维管束中表达,尤其是在韧皮部细胞中,且受干旱胁迫诱导。过表达 HvAKT2 和 HvHAK1 增强大麦 K+吸收,H+外排和 H+-ATP 酶活性,从而提高转基因植株的耐旱性。NO 和 H2O2 是植物细胞响应干旱胁迫的主要信号分子。本研究结果表明,与野生型和沉默株系相比,干旱胁迫下过表达 HvAKT2 和 HvHAK1 增加 NO 含量,降低 H2O2 含量,且外源施加 SNP 以及 H2O2 抑制剂明显增强沉默株系的耐旱性。因此,高、低亲和性K+吸收机制在野生大麦适应干旱胁迫中起着重要作用。研究结果可丰富和创新作物耐旱理论,并为大麦耐旱遗传改良提供优异种质及基因资源。
    浙江大学冯雪博士为该论文第一作者,陈仲华教授和邬飞波教授为共同通讯作者,张国平教授参与研究指导。该研究受到国家自然科学基金、浙江省科技厅重点研究基金和澳大利亚理事会资助。
注:本网站为公益性网站,若单位或个人不同意刊载本信息请与本站联系。
 
 
版权所有:北京市农林科学院农业信息与经济研究所
电 话: 010-12396(按0转人工) 地 址:北京市海淀区板井曙光花园中路9号
京ICP证090834号 京ICP备09053977号-3 京公网安备11010802014047