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1、74中国烟草科学2009，30（2）：74-80烟草钾离子通道研究进展曲平治1，刘贯山1，刘好宝1*，司丛丛1，刘朝科2，胡晓明2，冯祥国2，张守厚3，赵静4（1.农业部烟草类作物质量控制重点开放实验室，中国农业科学院烟草研究所，青岛266101；2.川渝中烟工业公司，成都610000；3.山东日照烟草有限公司，山东日照276800；4.山东中烟工业公司青州卷烟厂，山东青州262500）摘要：K+通道是烟草吸收K+的重要途径之一。近年来，已从多种植物或同种植物的不同组织器官中分离到多种K+通道基因。笔者从K+通道
2、基因类型、K+通道基因的克隆与功能、K+吸收机制和K+通道分子调控技术等方面综述了烟草K+通道研究现状与进展。对应用生物工程技术改良烟草的钾营养性状进行了讨论，并对利用现代生物技术手段提高烟叶含钾量进行了展望。关键词：烟草；钾离子通道；克隆；吸收机制中图分类号：TS413文献标志码：A文章编号：1007-5119（2009）02-0074-07ResearchAdvancesinTobaccoPotassiumIonChannelQUPingzhi1,LIUGuanshan1,LIUHaobao1*,SICong
3、cong1,LIUChaoke2,HUXiaoming2,FENGXiangguo2,ZHANGShouhou3,ZHAOJing4(1.KeyLaboratoryofTobaccoQualityControl,MOA,TobaccoResearchInstituteofCAAS,Qingdao266101,China;2.ChinaTobaccoChuanyuIndustrialCorporation,Chengdu610000,China;3.RizhaoTobaccoCorp.Ltd.,Rizhao,Sha
4、ngdong276800,China;4.QingzhouCigaretFactory,ChinaShongdongIndustrialTobaccoCorpoaration,Qingzhou,Shangdong262500,China)Abstract:K+channelisoneoftheimportantpathwayfortobaccoabsorbingK+.Inrecentyears,ManyK+channelgeneshavebeenclonedfromvariousplantsordifferent
5、organizationofsameplant.Inthispaper,thetypeofK+channelgene,cloningandfunctionofK+channel,K+absorptionmechanismandmolecularregulationtechnologyofK+channelaresummarized.Applyingbiotechnologytoimprovetobaccopotassiumnutritioncharacterisdiscussed,andutilizingthem
6、odernbiotechniquestoimprovethepotassiumcontentoftobaccoleavesisproposed.Keywords:tobacco;potassiumchannel;cloning;absorptionmechanism植物吸收K+涉及到质膜上的钾转运蛋白，钾转运蛋白分为两类：K+通道和高亲和K+转运体，其中K+通道是主要的K+吸收途径。K+通道是一种跨膜蛋白，广泛存在于各种细胞膜上，它的结构与功能研究是生命科学交叉领域中研究最活跃的分支之一。K+通道（potassi
7、umchannel）是允许K+特异性通透质膜的离子通道，该通道由两部分组成:一部分是通道区，选择并允许K+通过；另一部分是门控开关，受环境中的信号而开关通道。烟叶K+不仅参与烟叶生理生化反应和提高烟株抗逆性，还对烟草的可燃性有明显作用，与烟叶香吃昧及卷烟制品安全性有密切关系；但是我国北方烟区的土壤含钾量普遍较低，烟叶含钾量大都不足2%[1]，直接影响到烟叶的产量和品质。国内学者曾采用施用钾肥和改进栽培方法等措施来提高烟叶含钾量，但均未得到显著改善。钾营养在分子生物学方面的研究已引起重视。施卫明[2]将外源K+通道
8、基因导入烟草，获得钾高效利用型转基因烟草株系，研究证明外源K+通道基因的导入不仅可提高肥料钾和土壤缓效态钾的利用率，而且可显著提高烟叶的含钾量，使烟草产量和品质得到较大幅度的改良；茅野充男等[3]通过分子技术将拟南芥的K+通道基因转移至烟株中，使其吸钾能力明显提高，地上部含钾量提高18%～22%。因此，可通过现代生物技术改良烟草钾营养，用基因工程技术将K+通道和高亲和K+
