提高植物钾素利用效率的基因工程途径研究——以过表达ZmK2.1拟南芥为例

摘要：

本文通过对13种植物(拟南芥、水稻、玉米、大豆、甜瓜、胡萝卜、葡萄、马铃薯、沙冬青、苜蓿、小花碱茅、黄瓜及杨树)中的Shaker型K+通道进行生物信息学聚类分析和氨基酸序列比对,选定C端区域反映C4植物特征的玉米气孔开放型K+吸收通道ZmK2.1,构建了过表达ZmK2.1的拟南芥株系(OE#3、OE#5、OE#11),同时以野生型Col-0为对照试验材料,研究过表达ZmK2.1拟南芥植株的钾素利用特征.试验采用固体培养基和水培培养相结合的方法,设置低钾(0.1 mmol/L KCl)、中钾(1 mmol/L KCl)及高钾(10 mmol/L KCl)3个不同供钾水平,测定植株生物量、根长、钾含量、钾积累量、气孔导度、光合速率及蒸腾速率.研究结果表明,在钾充足条件下,与对照相比,过表达ZmK2.1拟南芥的根长、生物量、钾含量、钾积累量均显著增加;同时,过表达ZmK2.1基因的拟南芥气孔导度、光合速率、蒸腾速率显著提高.由此说明,在供钾充足的条件下,通过基因工程手段过表达ZmK2.1基因可显著促进拟南芥植物的生长,并显著提高其钾素利用效率,这与ZmK2.1可显著增加植株的气孔导度,进而提高其光合效率和蒸腾速率密切相关.

关键词：玉米气孔开放型K+吸收通道ZmK2.1、拟南芥、生物量、钾素利用

所属期刊栏目：54

分类号：S158.3;Q945.1(土壤学)

资助基金：国家自然科学基金31672230

在线出版日期：2022-12-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：896-904