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植物HKT(high-affinity K~+transporter)转运蛋白是Na~+或K~+转运蛋白或Na~+/K~+共转运体,在植物抵抗盐渍胁迫方面起着重要的作用。拟南芥HKT1定位于韧皮部薄壁细胞的质膜上,其作用是通过外排降低叶片Na~+含量,避免高浓度盐对植物的伤害作用。条叶蓝芥(Thellungiella parvula)是十字花科盐芥属(Thellungiella)植物,具有很强的耐盐胁迫能力。由于条叶蓝芥是拟南芥近缘植物,所以可以作为研究耐盐胁迫机理的模式植物。条叶蓝芥含有两个HKT基因:TpHKT1;1和TpHKT1;2。然而,目前对TpHKT1;1和TpHK1;2的离子转运活力和生物功能还很不清楚。我们的目的是研究条叶蓝芥HKT基因的离子转运特性和在耐盐胁迫中的作用。我们采用分子遗传学方法,分析了TpHKT1;1和TpHKT1;2在组织中的表达模式和亚细胞定位。我们将TpHKT1;1和TpHK1;2基因表达在酵母和拟南芥athkt1-1突变体之中,分析其离子转运特性和生理功能。我们得到的结果如下:1.将TpHKT1;1和TpHK1;2基因表达在拟南芥野生型Col(gl1)和athkt1-1突变体中,制备TpHKT1;1和TpHK1;2转基因植株。2.采用GUS染色方法分析TpHKT1;1和TpHKT1;2在组织中的表达模式。TpHTK1;1主要在叶尖和根的中柱表达,在果荚顶端和果柄以及雄蕊和柱头表达较弱;TpHKT1;2在叶片和下胚轴上表达很强,在侧根原基和果荚中表达很弱,但在雄蕊和柱头上的表达比TpHTK1;1强,表明TpHKT1;1和TpHKT1;2的表达模式相似,但不完全相同。3.将GFP-TpHKT1;1/Col(gl1)转基因植株与表达了细胞器marker的拟南芥植株杂交,制备双共表达植株,进行TpHKT1;1的亚细胞定位分析。激光共聚焦显微镜观察发现,TpHTK1;1在质膜(PM)、高尔基(Golgi)、反式高尔基网状结构(TGN)、液胞前体(PVC)/多胞体(MVB)上均有分布,表明TpHTK1;1的定位具有多样性。4.酵母生长实验发现,表达TpHKT1;1和TpHKT1;2基因能够提高酵母细胞对潮霉素、NaCl和LiCl的抗性,说明TpHKT1;1和TpHKT1;2可能具有转运Na~+和Li~+的活力,并参与细胞膜微囊的运输。5.将TpHKT1;1和TpHKT1;2基因过表达在Col(gl1)和athkt1-1中时,在含NaCl的培养基上转基因植株的种子萌发和幼苗生长都受到明显抑制。土壤栽培试验发现,在200 m M NaCl胁迫下,转基因植株的生长明显受到抑制,表明TpHKT1;1和TpHKT1;2具有将Na~+运输进入细胞的活力。还发现,转基因植株的幼苗生长对LiCl胁迫敏感;然而过表达TpHKT1;2基因对LiCl胁迫的敏感度大于表达TpHKT1;1基因。总之,TpHK1;1和TpHK1;2具有向细胞内转运Na~+的活力;TpHKT1;1和TpHKT1;2对Na~+和Li~+的转运模式存在差异。