Nature Plants|?蔣才富課題組揭示重要抗鹽機制
發布日期:2019-12-11 瀏覽次數:  信息來源:生物學院

       鈉離子(Na+)是鹽堿地中豐度最高的可溶性離子,因此,Na+穩態維持是植物抗鹽能力形成的關鍵環節之一。過去幾十年的研究表明,Na+選擇性離子轉運蛋白在Na+穩態維持過程發揮著重要作用,并且鑒定了兩類具有重要生理功能的Na+選擇性離子轉運蛋白,一類是以AtSOS1為代表的NHX家族蛋白,另一類是以AtHKT1為代表的HKT1家族蛋白。前者主要介導胞內Na+外排,后者主要調控Na+的長距離運輸。12月9日,中國農業大學蔣才富團隊Nature Plants在線發表了題為“A HAK family Na+ transporter confers natural variation of salt tolerance in maize” 的研究論文,報道了第三類具有重要抗鹽生理功能的Na+選擇性離子轉運蛋白,該類蛋白由HAK家族基因編碼。


       該研究通過GWAS和QTL分析從玉米中克隆了一個與鹽脅迫下地上部Na+含量顯著相關的位點ZmNC2,它編碼HAK家族離子轉運蛋白ZmHAK4。ZmHAK4是一個Na+選擇性離子轉運蛋白,主要定位在根中柱細胞(如木質部薄壁細胞)的質膜上,推測它能將木質部中的Na+吸收到周圍薄壁細胞中,從而減少Na+由根向地上部運輸,維持地上部Na+穩態。該研究還發現從包括苔蘚到高等開花植物在內的絕大部分植物都有ZmHAK4的直系同源基因,并且小麥和水稻的ZmHAK4直系同源基因的表達模式和離子轉運特性與ZmHAK4相似,推測ZmHAK4可能揭示了一種進化上保守的Na+穩態維持和抗鹽應答新機制。該研究是植物抗鹽基礎研究領域的重要進展,為玉米等作物的抗鹽性改良提供了重要的理論基礎和基因靶點。


       該研究由中國農業大學蔣才富賴錦盛教授課題組合作完成,博士生張鳴為論文第一作者,蔣才富教授為論文通訊作者。相關工作得到了國家科技部、農業部和國家自然科學基金委的資助。
       文章鏈接:https://www.nature.com/articles/s41477-019-0565-y



【打印本頁】 【關閉本頁】
四肖选一肖一码期期准013888