人工改造甜瓜钾离子通道基因ΔAT2/MIRK转拟南芥的生理特性分析

摘要

K^+通道是介导植物K^+吸收转运的主要途径之一。甜瓜K^+通道MIRK对外源Na^+敏感,生物信息学分析其敏感位点可能位于孔区外(即S5-P-S6)。为了验证MIRK受Na^+抑制位点,本研究将拟南芥中不受Na^+抑制的同源K^+通道基因KAT2孔道区替换到MIRK序列上,生成人工改造甜瓜K^+通道基因ΔAT2/MIRK。电生理实验结果显示ΔAT2/MIRK仍保持了MIRK介导K^+的属性,但其内向电流则不受外源Na^+的抑制。将MIRK和ΔAT2/MIRK分别转化到拟南芥K^+通道KAT1突变体kat1中,抗性筛选和PCR检测结果表明成功获得p35S::MIRK-kat1和p35S::ΔAT2/MIRK-kat1转基因植株。分别用50、100mmol/L的NaCl溶液处理转基因拟南芥和kat1突变体,发现MIRK及ΔAT2/MIRK在kat1中的过表达可以介导K^+内流,并参与植株对盐胁迫的响应。