《野生大麥離子轉運蛋白HvHKT7和HvHKT2;2的耐鹽機理及套用研究》是依託浙江大學，由曾建斌擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：野生大麥離子轉運蛋白HvHKT7和HvHKT2;2的耐鹽機理及套用研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：曾建斌
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
青藏高原一年生野生大麥是我國獨有的珍貴資源，蘊含有優異的耐鹽種質。高親和性鉀轉運蛋白（HKT）因其與植物耐鹽性相關而備受關注。前期研究鑑定到高耐鹽的野生大麥種質，並從中克隆到兩個HKT不同亞家族的成員HvHKT7和HvHKT2;2，在亞細胞定位與基因時空表達特徵上進行初步分析。在此基礎上，本項目擬圍繞它們的功能解析，深入研究其耐鹽機理，並評估在大麥耐鹽遺傳改良上的套用潛力。主要研究內容有：（1）利用酵母和爪蟾卵母細胞兩個異源表達系統，明確其離子親和性及轉運能力；（2）利用酵母單雜交和免疫螢光技術，明確其調控蛋白和組織定位；（3）利用病毒誘導的基因沉默和微電級離子流測定技術，明確其離子吸收特性；（4）利用大麥遺傳轉化體系，明確它們在大麥耐鹽遺傳改良上的套用潛力。研究結果可望闡明野生大麥HvHKT7和HvHKT2;2耐鹽機理，豐富和創新作物耐鹽理論，並為大麥耐鹽遺傳改良提供優異種質及基因資源。
結題摘要
土壤鹽害是影響全球作物生產的一種最主要的非生物逆境，嚴重威脅農業生產的可持續發展及糧食安全。因此，開展作物耐鹽的生理與分子機理研究，選育作物耐鹽新品種，具有重要的理論與實踐價值。研究發現，植物高親和性鉀轉運蛋白（HKT）家族基因在維持細胞內Na+/K+平衡中起著關鍵作用，與植物的耐鹽性表現密切相關而備受關注。前期從大麥中分離到兩個HKT不同亞家族的成員HvHKT7和HvHKT2;2，本項目重點圍繞HvHKT7的功能解析，深入研究其耐鹽機理，並評估在大麥耐鹽遺傳改良上的套用潛力。主要研究內容和結果如下：（1）亞細胞定位分析顯示，HvHKT7基因編碼蛋白靶向膜系統，為一個典型的膜蛋白；（2）HvHKT7基因在地上部的表達量高於根部表達量，且該基因受鹽脅迫誘導上調錶達，隨著鹽濃度的增加而增加，明確了其時空表達特徵；（3）利用爪蟾卵母細胞異源表達系統，結合電壓鉗技術，明確HvHKT7為一個典型的Na離子轉運體，對其它一價陽離子不親和；（4）利用大麥遺傳轉化體系，成功獲得HvHKT7基因的超表達和RNAi遺傳轉化材料。結果顯示，相比於野生型，過表達HvHKT7基因株系的耐鹽性明顯增強，而RNAi的植株對鹽脅迫十分敏感；通過離子組分析發現，超表達和RNAi遺傳轉化材料地上部Na離子含量迥異。可見，HvHKT7基因參與調控大麥的耐鹽性與地上部Na離子的卸載相關。研究結果可望深入闡明作物耐鹽的分子機理，豐富或創新作物耐鹽理論，從而指導作物耐鹽遺傳改良實踐。
