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科技创新进展:揭示水稻钾转运体OsHAK1的耐逆境生理调控机制 
作者:重点实验室
来源:中国水稻研究所
发布时间:2017-12-21

近期,我所水稻基因组模块创制创新团队利用oshak1突变体和OsHAK1超表达转基因材料,从形态、生理、分子水平上揭示了水稻高亲和钾离子转运蛋白OsHAK1参与水稻抗旱、耐盐的作用机制。相关研究成果发表于学术期刊《Frontiers in Plant Science (plant nutrition section)》、《Environmental and Experimental Botany》和《Frontiers in Plant Science (plant breeding section)》。

干旱、高盐等环境胁迫显著抑制水稻的正常生长并导致减产,水稻缺钾会引起植株矮缩、茎杆细弱,严重的产生近似火烧状的“铁锈稻”等,水稻缺钾还会进一步降低其对逆境胁迫的耐受性。研究发现OsHAK1在根系和地上部均受干旱、高盐诱导上调表达;oshak1突变体在营养和生殖生长期均表现对干旱、盐胁迫敏感,而过量表达OsHAK1可以促进活性氧的清除、增强胁迫响应相关基因的表达、提高水稻的抗旱、耐盐性;OsHAK1的表达量与籼稻和粳稻品种间耐盐性的差异成正相关;通过干旱诱导启动子(OsHAK1pro)特异启动根发育相关基因OsRAA1的表达,获得在干旱逆境下根系生长、钾积累、单株产量和抗旱性均显著提高的转基因水稻。研究结果可为培育抗旱、耐盐水稻新品种提供理论基础。

该研究得到国家自然科学基金、中央级公益性科研院所专项资金项目的资助。论文的第一作者均为我所陈光博士,钱前研究员和南京农业大学徐国华教授为共同通讯作者。

文章连接:

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2017.01885/full

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0098847217303143

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2017.02216/abstract

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