近期，中國(guó)水稻研究所水稻基因組模塊創(chuàng)制創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)揭示了水稻高親和鉀離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與水稻抗旱、耐鹽的作用機(jī)制。相關(guān)研究成果發(fā)表于《植物科學(xué)前沿》和《環(huán)境和實(shí)驗(yàn)植物學(xué)》。
干旱、高鹽等環(huán)境脅迫顯著抑制水稻的正常生長(zhǎng)并導(dǎo)致減產(chǎn)，水稻缺鉀會(huì)引起植株矮縮、莖稈細(xì)弱，嚴(yán)重的產(chǎn)生近似火燒狀的“鐵銹稻”等，水稻缺鉀還會(huì)進(jìn)一步降低其對(duì)逆境脅迫的耐受性。研究發(fā)現(xiàn)OsHAK1（超表達(dá)轉(zhuǎn)基因材料）在根系和地上部均受干旱、高鹽誘導(dǎo)上調(diào)表達(dá)；oshak1突變體在營(yíng)養(yǎng)和生殖生長(zhǎng)期均表現(xiàn)對(duì)干旱、鹽脅迫敏感，而過量表達(dá)OsHAK1可以促進(jìn)活性氧的清除、增強(qiáng)脅迫響應(yīng)相關(guān)基因的表達(dá)、提高水稻的抗旱、耐鹽性；OsHAK1的表達(dá)量與秈稻和粳稻品種間耐鹽性的差異成正相關(guān)；通過干旱誘導(dǎo)啟動(dòng)子（OsHAK1pro）特異啟動(dòng)根發(fā)育相關(guān)基因OsRAA1的表達(dá)，獲得在干旱逆境下根系生長(zhǎng)、鉀積累、單株產(chǎn)量和抗旱性均顯著提高的轉(zhuǎn)基因水稻。研究結(jié)果可為培育抗旱、耐鹽水稻新品種提供理論基礎(chǔ)。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中央級(jí)公益性科研院所專項(xiàng)資金項(xiàng)目的資助。水稻所陳光博士為論文第一作者，錢前研究員和南京農(nóng)業(yè)大學(xué)徐國(guó)華教授為共同通訊作者。（通訊員 陳鎏琰）
文章連接：
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2017.01885/full
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0098847217303143
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2017.02216/abstract
