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长穗偃麦草(Elytrigia elongata)是禾本科偃麦草属多年生根茎疏丛型草本植物,主要分布在欧洲东南部和小亚细亚地区,是小麦的近缘种,其较强的耐盐性,在改良小麦抗盐性中起重要的作用。我们前期已从长穗偃麦草中筛选到与耐盐基因紧密连锁的SSR分子标记特异位点Xgwm044,经测序证明该位点核苷酸序列与一粒小麦高亲和K+转运蛋白基因TmHKT7-A2(TmHKT1;力同源性达93%。HKT1;4主要负责从植株叶鞘和根木质部汁液中卸载Na+,以维持植株地上部较低的Na+浓度和较高的K+/Na+比。鉴于此,本研究以长穗偃麦草为研究材料,拟采用RACE技术手段获得EeHKTl;4全长cDNA序列;利用原子吸收分光光度计和real-time RT-PCR技术分别对不同浓度KC1和NaCl处理下其根、叶鞘及叶片中的EeHKT1;4表达水平及K+、Na+积累模式变化规律进行分析;通过根癌农杆菌介导的叶盘转化法将EeHKT1;4基因导入烟草W38中,为下一步功能验证EeHKT1;4在烟草抗盐性中的作用奠定基础。研究结果如下:(1)成功从长穗偃麦草克隆了EeHKT1;4,该基因全长cDNA为1977bp,包含1722bp的开放阅读框(ORF),28 bp的5’非翻译区(UTR)和227 bp的3’-UTR。编码573个氨基酸,推测分子量为62.92 kDa,等电点为9.73,且与其它植物HKT1氨基酸序列同源性达65%以上。其氨基酸序列上存在编码P-loop A区域的一段保守序列LFFTAVSAATVSSMSTV,含有丝氨酸残基,是Na+特异选择性位点,故EeHKT1;4属于HKTl家族。(2)不同浓度KC1 (0-10 mM)处理下,EeHKT1;4主要在根中表达,不受外界疋浓度的影响,而且对其地上部及根中Na+、K+浓度没有显著影响。(3)随着NaCl (50-200 mM)处理浓度的增加,其根中、叶鞘和叶片的EeHKT1;4转录丰度和Na+浓度均呈增加趋势,表现出根>叶鞘>叶片的趋势,与对照相比,100-200mM NaCl处理显著地降低了根中K+的浓度,而对叶片K+的浓度没有显著性影响。(4)成功构建载体pBI121-35S-EeHKT1;4-Nos,通过根癌农杆菌介导的叶盘转化法将EeHKTl;4整合到烟草W38中,用50 mg/L卡那霉素及PCR筛选获得了转基因烟草植株T0代。因此,该研究表明EeHKT1;4是一个特异的Na+转运蛋白,可能从叶鞘和根木质部汁液中卸载Na+,进而防止叶片中的Na+积累至毒害水平,从而在维持地上部K+、Na+稳态中具有重要的作用。