甜瓜钾离子通道基因mirk的拟南芥转化及转基因植株的耐盐性研究

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1、甜瓜钾离子通道基因MIRK的拟南芥转化及转基因植株的耐盐性研究摘要土壤盐碱化是一个世界性的问题，培育新型的耐盐作物品系是改善这一状况的最有效途径。甜瓜（CucumismeloL.）是我国重要的一种设施栽培作物，具有较强的耐盐性，这种特性使其有可能成为新型耐盐作物品系的培育的植物资源。渗透凋节是植物耐盐的最基本特征之一，它具有两种方式：一是在细胞中选择性吸收和积累无机盐；二是在细胞中合成有机溶质。吸钾排钠降低植物地上部分盐分浓度是植物耐盐的重要机理之一。作为植物吸+收转运大量钾的主要方式，K通道可能与植物的耐盐性有关。

2、成功从甜瓜“春丽”中克隆KAT1类亚家族钾离子通道基因MIRK+（MelonInwardRectifyingKchannel,GeneBankaccessionnumber:DQ116940），全长2506bp，编码701个氨基酸残基的多肽。将MIRK转+入爪蟾卵母细胞中表达，通过电生理分析发现Na对MIRK有抑制作用（未发表），此现象暗示在甜瓜中MIRK在盐胁迫下可能扮演着重要的生理角色。本研究构建了MIRK基因植物双元表达载体，利用农杆菌浸花法将其转入拟南芥（ArabidopsisthalianaL.Columb

3、iaecotype）中。转化植株的Kan抗性筛选、转化植株叶片DNA的PCR检测和Southern-blotting结果显示MIRK已经整合到拟南芥基因组中，并且获得了可遗传的拟南IV芥转基因后代。为了研究MIRK基因的功能及其与耐盐性的关系，以不同浓度的NaCl溶液（0、50、100、150、200mmol/L）处理转基因拟南芥(T3)，在0、4、8、12、16d后分别对其相对电导率、相对含水量、叶绿素含量、++叶绿素荧光和钾钠含量比值K/Na进行测定。研究结果表明，随着NaCl浓度或处理时间的增加，转基因植株和阴

4、性对照植株的生长状况均逐渐恶化，但转基因植株受影响较小；200mmol/LNaC1胁迫16d后，转基因植株的相对电导率仅为对照植株的57.7%，相对含水量和Fv／Fm值++高于对照植株，叶绿素含量为对照植株的1.2倍，钾钠含量比值K/Na约为对照植株的2.3倍;差异达显著水平。初步证明MIRK基因的转入在一定程度上提高了拟南芥的耐盐能力。关键词：甜瓜钾离子通道基因MIRK，拟南芥，转基因，耐盐性V+TRANS-CONDUCTMELONKCHANNELGENEINTOARABIDOPSISTHALIANAANDRESE

5、ARCHONTHESALTTOLERANCEOFTRANSGENICPLANTSABSTRACTSoilsalinizationisaglobalproblem;onemethodofutilizingsaline-alkalisoilistocultivatesalttolerantplants.Melon(CucumismeloL.),animportantcultivationinchina,hasastrongsalttolerance.Thischaractermakesittobecomeasalttol

6、erantordesalinationplantresource.Infiltrationwithersectionisanimportantmechanismofsalttolerantthroughabsorbingandaccumulatingofinorganicsaltsorsynthesizingofsolute-sikeinplantcells.Uptakingsodiumpotassiumtoreducetheconcentrationofsaltonthegroundpartofplantsisan

7、importantmechanismofsalttolerantinplants.Asthemainwayofabsorportandtransformationof+potassium,Kchannelmayberelatedtosalttoleranceofplants.+InourpreviousworkaKchannelgeneMIRK(meloninwardrectifying+Kchannel,Genbankaccessionnumber:DQ116940)wasclonedfromChunli(Cucu

8、mismeloL.).ThefulllengthcDNAofMIRKis2506bp,encodingapeptideof701aminoacids.TransferredMIRKintoXenopusoocytes,+electrophysiologicalanalysisshowedthatNainhibitedonthetransport