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PLoS Genetics|植生所發(fā)現(xiàn)沿海擬南芥生態(tài)型適應(yīng)高鹽環(huán)境的新機(jī)制
轉(zhuǎn)載自BioArt植物
土壤鹽漬化是人類面臨的生態(tài)危機(jī)之一，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所面臨的主要問(wèn)題。鹽脅迫已成為影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要環(huán)境脅迫因子之一。因此，了解鹽脅迫作用機(jī)理及提高植物的抗鹽能力具有重要的意義。近日，中科院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所晁代印研究組在PLOS GENETICS（影響因子6.100）雜志在線發(fā)表了題為“AtHKT1 drives adaptation of Arabidopsis thaliana to salinity by reducing floral sodium content”的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)AtHKT1的自然變異導(dǎo)致其在沿海耐鹽生態(tài)型Tsu-1的莖中高表達(dá)，從而減少Na+向花中運(yùn)輸，降低Na+對(duì)生殖器官的毒害作用，從而有效保障了植物在高鹽環(huán)境下的結(jié)實(shí)率。該研究揭示了AtHKT1控制沿海擬南芥生態(tài)型適應(yīng)高鹽環(huán)境的新機(jī)制，為培育耐鹽作物提供理論基礎(chǔ)。
AtHKT1編碼一個(gè)K+/Na+ symporter，是植物耐鹽所必須的關(guān)鍵基因。擬南芥Col-0中的研究表明，AtHKT1主要在根木質(zhì)部表達(dá)，因而被認(rèn)為控制木質(zhì)部流Na+的卸載，從而減少Na+從根向地上部的轉(zhuǎn)運(yùn)來(lái)減輕Na+的毒害。但是群體遺傳學(xué)和分子生態(tài)學(xué)研究表明，沿海或內(nèi)陸高鹽地區(qū)生長(zhǎng)一種擬南芥品系，葉片中Na+含量高而根部AtHKT1表達(dá)低，這與早先在Col-0 中研究結(jié)果證相矛盾。為了探索AtHKT1如何以及是否參與擬南芥耐鹽環(huán)境的本地適應(yīng)，研究團(tuán)隊(duì)以結(jié)實(shí)率耐鹽指標(biāo)，開展了一系列的遺傳學(xué)和反向遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)，證實(shí)AtHKT1是控制沿海生態(tài)型Tsu-1適應(yīng)高鹽環(huán)境的主效基因位點(diǎn)。
AtHKT1 contributes to salt tolerance in a linear manner.
進(jìn)一步的研究表明，與Col-0根部AtHKT1控制植株耐鹽性的機(jī)制不同， Tsu-1莖部AtHKT1的高表達(dá)決定了其高度耐鹽的特性。離子組結(jié)果顯示Tsu-1的花、果夾等生殖器官的Na+含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于Col-0，但莖中卻積累了較多的Na+，表明Tsu-1 莖部AtHKT1的高表達(dá)能夠更有效地阻止Na+向生殖器官轉(zhuǎn)運(yùn)，降低了Na+對(duì)花等生殖器官的毒害，從而使植株具有更強(qiáng)的生殖力而適應(yīng)鹽害環(huán)境。
AtHKT1 is hyper-functional in Tsu-1 stems.
該研究不僅正式了AtHKT1參與植物演化過(guò)程中的本地適應(yīng)，同時(shí)也為理解植物的耐鹽機(jī)制展示了新的視角，為培育耐鹽作物提供理論基礎(chǔ)。
以下截圖來(lái)自文章：
晁代印研究組使用翊圣的Hieff CloneTM One Step Cloning Kit（CAT:10905）將Tsu-1 AtHKT1 片段成功克隆到pHMS 載體上，為課題的后續(xù)開展提供了強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)工具。
產(chǎn)品優(yōu)勢(shì) ：
● 無(wú)需考慮酶切位點(diǎn)：不受插入片段酶切位點(diǎn)的限制，適用于任何載體；插入片段兼容粘性或平末端。
● 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單：在插入片段的PCR擴(kuò)增引物5’端引入20 bp左右與載體末端同源的序列即可。
● 快速：50℃，20 min即可完成重組反應(yīng)。克隆陽(yáng)性率可達(dá)95%以上。
● 應(yīng)用廣泛：可用于單片段或多片段定向克隆，也可結(jié)合Canace高保真酶，應(yīng)用于定點(diǎn)突變。
翊圣生物立足于酶制劑生產(chǎn)，為科研院所、高校和分子診斷公司提供*品質(zhì)的試劑。目前主要是面向基礎(chǔ)科研、高通量建庫(kù)和分子診斷相關(guān)試劑。
