文献解读PLoS Genetics|晁代印研究组:AtHKT1控制沿海拟南芥生态型适应高盐环境的新机制

土壤盐渍化是人类面临的生态危机之一，是农业生产所面临的主要问题。盐胁迫已成为影响农业生产主要环境胁迫因子之一。因此，了解盐胁迫作用机理及提高植物的抗盐能力具有重要的意义。近日，中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所晁代印研究组在PLOS GENETICS（影响因子6.100）杂志在线发表了题为“AtHKT1 drives adaptation of Arabidopsis thaliana to salinity by reducing floral sodium content”的研究论文。该研究发现AtHKT1的自然变异导致其在沿海耐盐生态型Tsu-1的茎中高表达，从而减少Na+向花中运输，降低Na+对生殖器官的毒害作用，从而有效保障了植物在高盐环境下的结实率。该研究揭示了AtHKT1控制沿海拟南芥生态型适应高盐环境的新机制，为培育耐盐作物提供理论基础。

AtHKT1编码一个K+/Na+ symporter，是植物耐盐所必须的关键基因。拟南芥Col-0中的研究表明，AtHKT1主要在根木质部表达，因而被认为控制木质部流Na+的卸载，从而减少Na+从根向地上部的转运来减轻Na+的毒害。但是群体遗传学和分子生态学研究表明，沿海或内陆高盐地区生长一种拟南芥品系，叶片中Na+含量高而根部AtHKT1表达低，这与早先在Col-0 中研究结果证相矛盾。为了探索AtHKT1如何以及是否参与拟南芥耐盐环境的本地适应，研究团队以结实率耐盐指标，开展了一系列的遗传学和反向遗传学实验，首次证实AtHKT1是控制沿海生态型Tsu-1适应高盐环境的主效基因位点。

AtHKT1 contributes to salt tolerance in a linear manner.

进一步的研究表明，与Col-0根部AtHKT1控制植株耐盐性的机制不同， Tsu-1茎部AtHKT1的高表达决定了其高度耐盐的特性。离子组结果显示Tsu-1的花、果夹等生殖器官的Na+含量远远低于Col-0，但茎中却积累了较多的Na+，表明Tsu-1 茎部AtHKT1的高表达能够更有效地阻止Na+向生殖器官转运，降低了Na+对花等生殖器官的毒害，从而使植株具有更强的生殖力而适应盐害环境。

AtHKT1 is hyper-functional in Tsu-1 stems.

该研究不仅首次正式了AtHKT1参与植物演化过程中的本地适应，同时也为理解植物的耐盐机制展示了新的视角，为培育耐盐作物提供理论基础。

以下截图来自文章：

晁代印研究组使用翌圣的Hieff Clone One Step Cloning Kit（CAT:10911）将Tsu-1 AtHKT1 片段成功克隆到pHMS 载体上，为课题的后续开展提供了强有力的实验工具。

产品优势 ：

● 无需考虑酶切位点：不受插入片段酶切位点的限制，适用于任何载体；插入片段兼容粘性或平末端。

● 设计简单：在插入片段的PCR扩增引物5’端引入20 bp左右与载体末端同源的序列即可。

● 快速高效：50℃，20 min即可完成重组反应。克隆阳性率可达95%以上。

● 应用广泛：可用于单片段或多片段定向克隆，也可结合Canace高保真酶，应用于定点突变。

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