张凌霄 焦珍珍 卜华虎 王逸茹 李 健, 3 郑 军,*

玉米阳离子/质子逆向转运蛋白ZmNHX7的功能鉴定

张凌霄1,2焦珍珍2卜华虎2王逸茹2李 健2, 3郑 军1,2,*

1北京农学院植物科学技术学院, 北京 102206;2中国农业科学院作物科学研究所, 北京 100081;3吉林农业大学农学院, 吉林长春 130118

植物阳离子/质子逆向转运蛋白可以维持细胞内的离子平衡, 在抵御离子毒害过程中发挥重要作用。本研究克隆了一个编码玉米阳离子/质子逆向转运蛋白的基因, 命名为。该基因编码序列(coding sequence, CDS)全长3411 bp, 编码一条含1136个氨基酸的多肽链。基因在玉米各组织部位均有表达, 在V7 (第7片叶完全展开)时期的根和茎中表达量较高。在NaCl与LiCl的胁迫条件下, 该基因表达量上调。系统进化树分析将ZmNHX7与拟南芥质膜阳离子/质子逆向转运蛋白AtNHX7和AtNHX8归为一类, 亚细胞定位结果表明该蛋白定位于细胞膜和核膜上。将基因转入拟南芥T-DNA插入突变体中, 转基因互补株系可以恢复该突变体对Li+的耐受性。这些结果表明,编码一个玉米质膜阳离子/质子逆向转运蛋白, 在缓解Li+对植物的毒害和维持细胞内的离子平衡等方面发挥重要作用。

玉米;; 逆向转运蛋白; 离子毒害

盐胁迫是造成农作物减产的主要非生物胁迫之一, 是一种多形态胁迫, 通过渗透胁迫、营养胁迫和离子毒害3种途径来降低作物产量甚至导致植物死亡[1]。在耐盐实验研究中, Li+常常被用作Na+的代替物, 因为Li+可能和Na+有相同的转运系统及毒性目标物, 且Li+的离子毒害性更强[2]。锂是自然界……