科研产出
盐胁迫下调控玉米胞内Na+/K+比稳定的主要机制与措施
《山东农业科学 》 2021
摘要：土壤盐渍化显著抑制玉米生长,降低产量。随着盐渍化土壤面积的不断增加,提高玉米耐盐性是育种工作者面临的重要课题。盐害产生的主要变化是Na+富集造成的离子毒害,Na+不断积累导致K+含量呈减少趋势,Na+/K+比是衡量盐害程度的重要指标,维持适宜Na+/K+比是缓解盐胁迫的关键。本文综述了盐胁迫对玉米生长发育的影响、玉米响应盐胁迫的生理生化和分子机制以及玉米维持低Na+/K+比的信号转导与应答机制,这可为后续玉米响应盐胁迫分子机制的深入研究提供支撑。
关键词： 盐胁迫 钠钾比（Na+/K+） 玉米 钾转运体
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陆地棉钾转运体基因GhHAK5启动子的克隆与功能分析
《作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：KUP/HAK/KT钾转运体基因的转录调控是植物响应低钾胁迫的一项重要机制。克隆和分析棉花钾转运体基因的启动子,不仅有助于了解其表达模式及调控机制,对于改良棉花的钾吸收特性也具有重要意义。陆地棉钾转运体基因GhHAK5是一个在根中特异性高表达的基因,其表达受低钾胁迫诱导,目前关于该基因启动子的功能还不清楚。本研究以陆地棉品种百棉1号为材料,通过PCR方法对GhHAK5上游2000bp启动子片段(pGhHAK5)进行克隆,并通过转化拟南芥、GUS组织定位和低钾诱导表达特性分析来研究其功能。结果表明, pGhHAK5除具有TATA-box和CAAT-box等基本顺式作用元件外,还含有多个响应于光、逆境胁迫、植物激素和生物钟等的顺式作用元件。pGhHAK5与雷蒙德氏棉pGrHAK5在重要调控元件的数量和位置分布上具有较高的一致性,均具有5个参与根特异性表达调控的元件(ATAAAAT)和1个参与低钾条件下转录调控的ARF转录因子结合位点(TGTCNN)。GUS组织化学染色结果显示,转基因拟南芥幼苗的叶脉和胚轴维管束组织染色较深,根系染色较浅;成熟期转基因拟南芥植株的根、叶脉和花萼维管束组织染色较深,茎和荚皮染色较浅,表明pGhHAK5驱动的GUS主要在拟南芥成熟的根和地上部维管束组织中表达。进一步低钾诱导表达特性分析表明, PGhHAK5驱动的GUS在拟南芥幼苗幼嫩根中的表达很弱,且其表达不受低钾胁迫诱导而增强,表明PGhHAK5可能是一个主要在成熟根中具有功能的低钾诱导型启动子。转录组分析和荧光定量PCR结果表明, GhHAK5主要在成熟的根中表达,且其表达受发育时期的影响,该结果与pGhHAK5驱动的GUS在拟南芥根中的表达结果一致。本研究结果有助于深入了解GhHAK5表达调控的分子机制,并为棉花钾吸收效率的提高及钾高效棉花品种的培育提供理论依据。
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