金雨濛,李岩,杨晗,阚丽平,徐阳春,董彩霞*,沈其荣

(1.南京农业大学资源与环境科学学院/江苏省固体有机废弃物资源化研究重点实验室/江苏省有机固体废弃物协同创新中心/教育部资源节约型肥料工程技术研究中心,江苏 南京 210095;2.湖北工程学院生命科学学院,湖北 孝感 432000)

钾通道是以多聚体蛋白的形式起作用,根据α亚基构型差异将钾通道划分为3个家族:Shaker、TPK和Kir-like钾离子通道家族。Shaker家族是最早通过生物分子技术鉴定出来的钾离子通道家族,在植物根系的钾吸收、K+的长距离运输、细胞生长、花粉管伸长和气孔运动等方面都起着重要作用[1]。Shaker钾离子通道的第4个跨膜片段S4含有大量带正电荷的氨基酸残基,是响应膜电势变化的电压感受器[2]。根据电压的依赖性及K+运输方向的不同,可将Shaker钾离子通道家族成员分为3类:内向整流型IR钾离子通道(inward rectifier K+channel)、外向整流型OR钾离子通道(out-ward rectifier K+channel)、弱整流型WR钾离子通道(weakly inward rectifier K+channel)[3]。Shaker家族在不同的植物中广泛存在,在马铃薯(Solanumtuberosum)[4]、水稻(Oryzasativa)[5]、烟草(Nicotianatabacum)[6]、玉米(Zeamays)[7]、草莓(FragariaananassaDuch)[8]和葡萄(Vitisvinifera)[9]中已鉴定出该家族成员。此外,Shaker家族第1个报道的钾离子通道蛋白基因AKT1是在拟南芥(Arabidopsisthaliana)中克隆到的,不仅在钾离子吸收和耐低钾胁迫中起重要作用,还能通过维持细胞质内K+/Na+来适应高盐环境[10]。同样,Rdenas等[11]指出,AtSKOR钾离子通道不仅能介导钾向木质部的运输,而且在盐胁迫下显著上调,从而提高植物的耐盐能力[12]。

全球超过9.5亿hm2的农业用地土壤盐分过高,土壤盐渍化已成为影响园艺作物种植面积和产量的重要因素之一[13]。……