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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)境的新機制
轉(zhuǎn)載自BioArt植物
土壤鹽漬化是人類面臨的生態(tài)危機之一，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所面臨的主要問題。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的自然變異導致其在沿海耐鹽生態(tài)型Tsu-1的莖中高表達，從而減少Na+向花中運輸，降低Na+對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)境的新機制，為培育耐鹽作物提供理論基礎(chǔ)。
AtHKT1編碼一個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，因而被認為控制木質(zhì)部流Na+的卸載，從而減少Na+從根向地上部的轉(zhuǎn)運來減輕Na+的毒害。但是群體遺傳學和分子生態(tài)學研究表明，沿?；騼?nèi)陸高鹽地區(qū)生長一種擬南芥品系，葉片中Na+含量高而根部AtHKT1表達低，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)，研究團隊以結(jié)實率耐鹽指標，開展了一系列的遺傳學和反向遺傳學實驗，證實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。
AtHKT1 contributes to salt tolerance in a linear manner.
進一步的研究表明，與Col-0根部AtHKT1控制植株耐鹽性的機制不同， Tsu-1莖部AtHKT1的高表達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+含量遠遠低于Col-0，但莖中卻積累了較多的Na+，表明Tsu-1 莖部AtHKT1的高表達能夠更有效地阻止Na+向生殖器官轉(zhuǎn)運，降低了Na+對花等生殖器官的毒害，從而使植株具有更強的生殖力而適應(yīng)鹽害環(huán)境。
AtHKT1 is hyper-functional in Tsu-1 stems.
該研究不僅正式了AtHKT1參與植物演化過程中的本地適應(yīng)，同時也為理解植物的耐鹽機制展示了新的視角，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)開展提供了強有力的實驗工具。
產(chǎn)品優(yōu)勢 ：
● 無需考慮酶切位點：不受插入片段酶切位點的限制，適用于任何載體；插入片段兼容粘性或平末端。
● 設(shè)計簡單：在插入片段的PCR擴增引物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)?？寺￡栃月士蛇_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、高通量建庫和分子診斷相關(guān)試劑。
