Skip to content Skip to navigation

章文华实验室在水稻Na+/K+转运和耐盐机制研究方面取得进展

盐胁迫是影响我国农业生产的主要非生物胁迫。我院章文华教授课题组以水稻和拟南芥为材料,长期致力于研究植物响应盐胁迫的生理和分子机制,探索提高作物耐盐性的遗传改良方法,取得了突出成绩。

20157月,国际植物科学权威杂志《Plant Physiology(IF: 6.8)发表了该实验室的研究成果”The OsHKT1;1 Transporter is Involved in Salt Tolerance and Regulated by an MYB-Type Transcription Factor”。该研究发现OsHKT1;1主要定位于水稻叶片韧皮部,负责在盐胁迫下韧皮部中转运Na+, 以减少光合组织中的钠离子毒害。盐胁迫可以明显诱导OsHKT1;1的基因表达。以OsHKT1;1的启动子为诱饵进行酵母单杂交筛选发现,一个MYB转录因子家族成员OsMYBc可以与OsHKT1;1的启动子结合,体内染色质免疫共沉淀和蛋白凝胶阻滞分析均显示OsMYBc作用于OsHKT1;1启动子的AANATNC(C/T)元件。OsMYBc正调控盐胁迫所诱导的OsHKT1;1转录。该研究不仅阐明了OsHKT1;1的生理功能,并且创新性地阐明了OsHKT1;1响应盐胁迫的转录激活机制,使OsHKT1;1及其转录调控因子OsMYBc可能成为未来提高水稻耐盐性的遗传改良对象。

论文链接:http://www.plantphysiol.org/content/early/2015/05/19/pp.15.00298.short

该实验室最近的研究还发现,水稻钾离子转运蛋白OsHAK21参与调节盐胁迫下的Na+/K+离子稳态。OsHAK21主要分布于根中的木质部薄壁组织和内皮层的通道细胞。在酵母和拟南芥hak5突变体中进行的功能分析显示OsHAK21K+特异性的内向转运蛋白。OsHAK21的功能缺失突变体表现出明显的盐敏感表型和Na+/K+离子失衡。该研究表明水稻钾转运蛋白OsHAK21 K+吸收功能可以显著抑制Na+的吸收和积累,从而维持盐胁迫下的离子稳态,也暗示通过对钾转运蛋白进行基因操作可以作为提高水稻耐盐性的重要途径。研究结果于201512发表PlantCell & Environment(IF: 6.96)上。