【成果回顾】PBJ浙大陈仲华、邬飞波：HvAKT2和HvHAK1通过增强叶肉H+稳态提升耐旱能力-自主发布-资讯-生物在线

【成果回顾】PBJ浙大陈仲华、邬飞波：HvAKT2和HvHAK1通过增强叶肉H+稳态提升耐旱能力

作者：旭月（北京）科技有限公司 2021-08-23T11:13 (访问量:4642)

"Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif; font-size: 15px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: 0.544px; orphans: 2; text-indent: 0em; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255); text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial; text-align: justify;">离子/分子流实验结果

干旱（20% PEG处理1 h）导致接种了BSMV:HvAKT2和BSMV:HvHAK1的干旱敏感型大麦叶片叶肉H⁺由外排向内流转变（图1e）。相反，与Golden Promise相比，HvAKT2和HvHAK1过表达则显著增加了叶肉对干旱胁迫的响应（图1）。

图1. 干旱胁迫下转基因大麦叶片H⁺流速的研究。负值代表K⁺、H⁺和Ca²⁺外排，正值代表K⁺、H⁺和Ca²⁺吸收。

然后对所有大麦品系（XZ5、沉默株系、Golden Promise和过表达株系）在24 h内进行K⁺、H⁺和Ca²⁺流速测定，以了解HvAKT2和HvHAK1在大麦抗旱性中的作用。与对照相比，在PEG诱导的干旱胁迫1 h和12 h后，沉默HvAKT2和HvHAK1株系的叶肉组织K⁺的吸收显著降低（图2a, d）。模拟接种的植株在对照组和PEG诱导干旱处理的植株叶片中表现出H⁺外排，而HvAKT2-和HvHAK1-沉默的植株在PEG诱导后则表现出的H⁺内流（图2b, e）。BSMV:HvHAK1植株叶片叶肉细胞Ca²⁺流速在干旱处理1 h和12 h后显著增加（图2c, f）。在沉默株系的根部观察到类似的K⁺、H⁺和Ca²⁺流速趋势。

在过表达HvAKT2和HvHAK1的植物的叶肉组织中，PEG诱导的干旱胁迫导致HvAKT2-OX和HvHAK1-OX植物的K⁺内流速率比Golden Promise高2.6倍和1.8倍（图2a）。在所有植物中，经过PEG处理24 h后，K⁺内流速率均减少，但在过表达株系中，其K⁺内流速率（70~80 nmol m^-2s^-1）仍显著高于对照（图2a, d）。在对照和PEG诱导的干旱处理1 h和12 h后，过表达HvAKT2和HvHAK1的植物比Golden Promise保持着更显著的H⁺外排（图2b, e）。HvAKT2-OX植株叶片叶肉细胞的Ca²⁺流速在干旱1 h和12 h后显著增加（图2c, f）。

图2. 干旱胁迫下转基因大麦叶片离子流速的研究。负值代表K⁺、H⁺和Ca²⁺外排，正值代表K⁺、H⁺和Ca²⁺吸收。

测试液

0.1 mM CaCl₂, 0.5 mM KCl, pH 5.8

仪器采购信息

据中关村NMT产业联盟了解，浙江地区的中国水稻研究所于2016年采购了旭月（北京）科技有限公司的非损伤微测系统。

基本信息

主题：HvAKT2和HvHAK1通过增强叶肉H⁺稳态提升耐旱能力

期刊：Plant Biotechnology Journal

影响因子：6.840

研究使用平台：NMT重金属创新平台

标题：HvAKT2 and HvHAK1 Confer Drought Tolerance in Barley through Enhanced Leaf Mesophyll H⁺ Homeostasis

作者：浙江大学邬飞波、冯雪，西悉尼大学、长江大学陈仲华

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