摘要:【目的】在盐胁迫条件下研究SOS突变体K^+吸收的变化,旨在解析植物高盐胁迫响应与K^+吸收的关系。【方法】以SOS信号途径的3个主要基因sos1、sos2、sos3突变体和野生型拟南芥(WT)为试验材料,在含有不同Na^+/K^+浓度比例的培养基上处理试验材料,观察各突变体与WT的表型差异,进行根系扫描、测定植物的RGR(相对生长率),植株体内Na^+、K^+的含量,计算植株体内Na^+/K^+浓度比值,同时,利用qRT-PCR分析K^+转运体基因AKT1、AKT2、SKOR在突变体和WT间的表达差异。【结果】不同浓度K^+进行处理时,突变体和WT之间没有明显差异;在30 mmol·L^-1 NaCl处理下,植株形态、RGR和体内Na^+/K^+浓度比值,体内K^+浓度的测定结果显示,当K^+浓度从0.2 mmol·L^-1 增加到60 mmol·L^-1 时,K^+浓度增加缓解了高盐胁迫对突变体生长的抑制作用。所有植株体内的Na^+/K^+值降低,体内K^+浓度提高。在相同处理条件下,突变体的Na^+/K^+值高于WT,WT体内K^+浓度高于突变体;当K^+浓度升高到80 mmol·L^-1 时,突变体的生长又重新受到抑制。所有植株体内的Na^+/K^+值升高,体内K^+浓度降低。3个K^+转运体AKT1、AKT2、SKOR的real-time PCR分析结果显示,在30 mmol·L^-1 NaCl处理时,在低钾条件下(0.2 mmol·L^-1 K^+)AKT1和SKOR表达比较低,而高钾条件下(20.05 mmol·L^-1 K^+或者60 mmol·L^-1 K^+)AKT1、AKT2、SKOR的表达量没有明显差异,这3个基因的表达方式在突变体之间没有明显的差异。【结论】在中度盐胁迫条件下,外界K^+浓度增加可以缓解盐胁迫对植物生长造成的抑制作用,但是当外界一价阳离子的总浓度高于110 mmol·L^-1时,拟南芥的生长重新受到抑制。SOS信号途径对植物K^+吸收没有直接的调节作用。
关键词:sos途径 高盐胁迫
单位:西北农林科技大学农学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室 陕西杨凌712100 中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程/农业部麦类生物学与作物遗传育种重点实验室 北京100081
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