植物鉀離子通道的分子生物學(xué)研究進(jìn)展(參考版)
2025-04-10 03:39本頁(yè)面
【正文】 能干的人，不在情緒上計(jì)較，只在做事上認(rèn)真；無能的人！不在做事上認(rèn)真，只在情緒上計(jì)較。什么是奮斗？奮斗就是每天很難，可一年一年卻越來越容易。l is associ ated 山 K uptake Ilg sl ortmla[ 0l n．Ⅱ lg and bud develo pm ent[J ] ． P／ ant J ， 2O O 4， 37(6) ： 82 8 —838． 134J Downey P， Szabo I， Ivashikina N， et a1． KDG1， a Novd Carr ot Ro otHair K Channel [J ] ．J BC，2O O O， 275(50) ： 39420 — 39426 ． 【 35J Epstein E ， Raim DW? El—zm rl OE ． Rt~ ution of dual m echanisms o f pot assium absorpt i on by barley ,~ot s EJ 】 ． Pro c Nail Ac adSc／ ， 1963 ， 4 9 ： 684 —692 ． (責(zé)任編輯寧可累死在路上，也不能閑死在家里！寧可去碰壁，也不能面壁。d rectifi er w ith a steep ca2 dep en dency[J ] ． EMBO J ， 1997， 16： 2 5 2 6 ． Lac o mbe B ，Pilot G ， et a1． P H control of pla n t outwardlyrectify— in g p otassium ehan nd SKOR[J】 ． FEBS L e tters， 2O O O， 466： 351 —354 ． 【 2 4 J Ache P， BecIc er D， Ivashikina， et a1． COR K ， a delayed outw ill~ fectif i er expressed in cel s of Arabidot~ d lh~ in， is a K s elective， K 一sensin g io n che n nd [J ]．FEMS Le tters， 2O O O， 486(2) ： 93 — 98 ． [2 5 】 Ivas hikina N， BecIc er D， Ache P。 ~ ze coleoptile ： mol ecul ar and biophysical ~ alysi s of cells is olated fro m co rtex and vascu latu re[J ] ． P／ ant J ， 2OO O， 24 ( 2) ： 139—1 45 ． Pilot G ， Pratel i R ， Gaym~F ， et a1． F ivegr o up distribution of t he Shakerlike K ch ann el fam ily in higher a n t s [J ] ． J Mol Evol ， 2003， 56(4) ： 418 — 434． Sehachtman DP，Schroeder JI ，Lu s WJ ，et a1．Expression of all inward— recti fying potassium channel by the Arabidopsis K A T 1 eDNA[J J ． Science， 1992， 258： 1654． Sato Y ，Sakaguehi M，G(1 ~ lilna S ，et a1． Integration of 8ha~er type channel ， K AT 1 ， into the endoplasmi e reticuh m membrane： Synergisti c inser t ion of vol tagesensing se4 ~ ments ． s 3一 S4 ． a n d in— dep en dent inser t ion of porefo rmin g se m ents． S5一 PS6 [ J ]． ProcNatl Acad Sc USA 。隨 著研究工作的不斷深入， 有關(guān)鉀離子通道基因的 分離 、 克隆和利用會(huì)取得更大的進(jìn)展。 因此 ， 運(yùn)用現(xiàn)代分子生物學(xué)手段和基因工程 技術(shù)篩選高效利用鉀的作物 品種或利用現(xiàn)有的 鉀離子通道基 因改 良作物品種 ， 從 而提高作物 本身的鉀吸收利用能力應(yīng)該是 目前主要的研究 方向。最近 ， 有科學(xué)家應(yīng)用花粉管通道法將高 鉀植物空心蓮子草 DNA 導(dǎo)入到水稻中， 在后代 的大量篩選 中也發(fā)現(xiàn)一些株系的吸鉀速率和對(duì) K 的累積能力 比相對(duì)應(yīng)的受體有 明顯 的提高； RAPD 檢測(cè)也表 明外源 DNA 的導(dǎo)人 引起 了受體 植物基因組 的改變。 通過基 因工程技術(shù) ， 人們 已相繼開展 了將 KATI 和 AKTI 基因?qū)说綌M南芥 、 煙草和水稻 的 研究 ， 并獲得 了一些 轉(zhuǎn)基 因植株。 目前人們已經(jīng)從植物中克隆出多個(gè)編碼 K 通道的基因， 而且對(duì)這些基因的分子結(jié)構(gòu) 、 功能 表達(dá)、 影響因素以及它們?cè)谥参?K 吸收(植物鉀 營(yíng)養(yǎng) )中的作用等進(jìn)行了很多研究。低親和性吸 收系統(tǒng)主要是通過 K 通道來進(jìn)行 的。并將 K 吸收分 為兩個(gè)系統(tǒng) ： 系統(tǒng) I 指 K 吸收服從 Michaelis。 4 展望 幾十年來 ， 人們對(duì)植物吸收鉀離子的機(jī)制進(jìn) 行了較為深入的研究 。擬南芥 的 SKOR( Stelar K o utward rectif i er)和 GORK 有 73％ 的同源性 ， 雨樹 維普資訊 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)第 l7 卷(2oo5) (豆科植物 Sam anea saman) 的 ． sP俐 r (( Sam anea saman Pulvinus outward rectifying K cha nne1) 與 CORK 有 75％ 的序列同源性 J 。 CORK ( guard cell outward rectifying K chan— ne1 )來源于擬南芥 的保衛(wèi)細(xì)胞中。 SKOR 是擬南芥去極化激活 的 K 通道， 己經(jīng)在卵母細(xì)胞 中得到表達(dá)， pH 變 化可以調(diào)節(jié)活化的通道數(shù)量。KCO1不僅能在 葉片和花中表達(dá)， 也能在幼苗 中表達(dá) ， 但表達(dá)較 低[ 。它具有 2 個(gè) P． 回環(huán) 、 4 個(gè)跨膜鏈 (片段) 。 KCO1是第一個(gè)從植物細(xì)胞中篩選 出的具 有外向整流性的 K 通道基 因。但 當(dāng)其與 DKT1共同在卵母 細(xì)胞 中作 異源表達(dá)時(shí)， 它們的基 因產(chǎn)物能介導(dǎo) K 流的產(chǎn) 生[1 2， 。通過原位雜交實(shí)驗(yàn) 顯示 ， KDC1在胡蘿 卜 根毛細(xì)胞中有高水平的表 達(dá) ， 和它的擬南芥 的 AtKC 1具有很相似的表達(dá)方 式。通過反 向 PCR 和膜片鉗技 術(shù)研究發(fā)現(xiàn) ， AtKC1通道的a一 亞基是根毛鉀離子 吸收通道的重要組成單位。 AtKC1( A． thaliana K Channel 1) 是 Rein— tanz 等從擬南芥 中分離克 隆的一個(gè) a 亞基類 K 通道基因。卵母細(xì) 胞 中的表達(dá)表明， ZMK2 依電壓獨(dú)立性及質(zhì)子禁 止性通道方式調(diào)節(jié) K 電流【 1 8]。 。 AKT3 可能是 AKT2 的一部分 (缺 失頭 15 個(gè)密碼子)。 AKT2是利用 AKT1作探針， 從擬南芥 cDNA 文庫(kù)中得到的克隆 ， 同時(shí)被分離 的還有 AKT3， AKT4 等。 與 AKT 1組通道一樣， C 端也具有 ANKY 結(jié)構(gòu)。其基因產(chǎn)物在保 衛(wèi)細(xì)胞開啟和芽生長(zhǎng)時(shí) 的 K 吸收過程 中起作 用 [3 3l。 。 KZM 1(K channel Zea m ays 1) 是來源于玉 米的一種內(nèi)向整流型 K 通道基因， 主要表達(dá)在 玉米 的保衛(wèi)細(xì)胞 和脈管系統(tǒng) (vasculature) 等部 位 。基因 表達(dá)的結(jié)果表明 ， SIRK 所顯示 的功能特 性與 KAT2很相似。 原位雜 交的結(jié)果還表明， KST1基 因產(chǎn)物主要存在于氣 孔的保衛(wèi)細(xì)胞中參與氣孔的開閉。它長(zhǎng)約 2 381 bp， 可編碼 689個(gè)氨基酸殘 基的多肽。
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