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普通烟草外向整流Shaker K^(+)通道NtSKOR1的组织表达分析
1
作者 农童嘉 徐方正 +8 位作者 袁佳苹 向海英 王学瑛 袁光 OLUWASEYI Setonji Hunpatin 崔萌萌 宁扬 王倩 戴培刚 《中国烟草科学》 CSCD 北大核心 2024年第2期90-98,共9页
外向整流Shaker K^(+)通道SKOR(Stelar K^(+)outward rectifier)是一类定位于植物根部中柱细胞质膜的外向整流Shaker K^(+)通道。为探究普通烟草NtSKOR1的启动子活性和不同时期组织表达情况,克隆该基因上游2439 bp的启动子序列,创制启... 外向整流Shaker K^(+)通道SKOR(Stelar K^(+)outward rectifier)是一类定位于植物根部中柱细胞质膜的外向整流Shaker K^(+)通道。为探究普通烟草NtSKOR1的启动子活性和不同时期组织表达情况,克隆该基因上游2439 bp的启动子序列,创制启动子驱动β-葡萄糖苷酸酶基因(GUS)的烟草材料并进行组织化学染色,通过RT-qPCR验证该基因的表达。结果表明NtSKOR1启动子含有光响应、逆境胁迫和激素等相关的顺式作用元件;转ProNtSKOR1::GUS烟草的组织化学染色试验表明:萌发期至子叶展平期未检测到GUS活性;小十字期,在真叶叶脉和茎尖分生组织开始检测到GUS活性;生根期,除茎和叶脉的维管组织外,在根部维管组织也开始检测到明显GUS活性,且活性随烟株生长而逐渐增强;盛花期,主要在烟草的根、茎和叶脉维管组织检测到活性,且上部叶叶脉中的GUS活性高于下部叶叶脉。RT-qPCR与GUS活性检测结果基本一致。综上可知,NtSKOR1主要在烟草小十字期及后续发育阶段的根、茎、叶的维管组织中表达,烟草进入盛花期后,该基因在光合作用较强的上部叶中的表达高于下部叶,推测该基因可能参与烟草K^(+)转运和同化产物协同运输。 展开更多
关键词 NtSKOR1 shaker K^(+)通道 GUS活性 烟草 基因表达
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植物内整流K^＋通道AKT1的研究进展 被引量：8
2
作者 胡静 胡小柯 +2 位作者 尉秋实 袁惠君 Yousaf Jamal 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期813-822,共10页
K^+是植物生长发育所必需的大量营养元素。内整流K^+通道(Arabidopsis K^+transporter 1,AKT1)属于Shaker家族,是介导K^+吸收的重要通道,为质膜的K^+感应器,参与调节细胞的生长发育、调控气孔运动及植物蒸腾作用,能够提高植株的抗旱耐盐... K^+是植物生长发育所必需的大量营养元素。内整流K^+通道(Arabidopsis K^+transporter 1,AKT1)属于Shaker家族,是介导K^+吸收的重要通道,为质膜的K^+感应器,参与调节细胞的生长发育、调控气孔运动及植物蒸腾作用,能够提高植株的抗旱耐盐性,因而在植物生长过程中具有重要作用。该文概述了AKT1的结构、组织表达定位和表达调控及功能等方面的研究进展,并提出采用蛋白组学、基因工程技术及RNAi手段深入研究K^+、Na^+吸收及转运的协同调控机制,提高作物对土壤中K^+的利用效率及AKT1在植物生理代谢、抗逆性中的作用。 展开更多
关键词 内整流K^+通道(AKT1) K+吸收 shaker家族
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高等植物K^+吸收及转运的分子机制研究进展 被引量：11
3
作者 段慧荣 周学辉 +5 位作者 胡静 段潇蓉 田福平 崔光欣 王春梅 杨红善 《草业学报》 CSCD 北大核心 2019年第9期174-191,共18页
K^+是植物生长必需的营养元素。K^+被植物根系吸收后,有效地向地上部转运,在跨膜转运的过程中主要由次级K^+转运蛋白和K^+通道介导。KT/HAK/KUP和HKT家族是参与植物体内K+吸收及转运的两类主要K+转运蛋白,其中HKT家族参与K^+转运的成员... K^+是植物生长必需的营养元素。K^+被植物根系吸收后,有效地向地上部转运,在跨膜转运的过程中主要由次级K^+转运蛋白和K^+通道介导。KT/HAK/KUP和HKT家族是参与植物体内K+吸收及转运的两类主要K+转运蛋白,其中HKT家族参与K^+转运的成员仅存在于单子叶植物中,它们在植物生长发育、渗透调节等过程中均发挥重要作用。Shaker家族是K^+通道中最早发现且研究最为深入的一类电压门控型通道,是植物K^+吸收的重要途径之一。本研究从结构特征、定位和组织表达、功能调控等方面对植物KT/HAK/KUP家族、HKT家族和Shaker通道进行综述,最后对未来的主要研究方向做了展望。 展开更多
关键词 K^+吸收及转运 KT/HAK/KUP HKT shaker
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植物K^+吸收转运的分子机制研究进展 被引量：12
4
作者 鲁黎明 杨铁钊 《棉花学报》 CSCD 北大核心 2006年第6期379-385,共7页
K+在植物的生命活动中发挥着十分重要的作用。植物对K+的吸收,可分为高亲和吸收与低亲和吸收两个组分。在分子水平上,高亲和吸收主要由KUP/HAK/KT及HKT家族的K+转运蛋白来承担;而Shaker、KCO等家族的K+通道蛋白,则主要在植物的低亲和吸... K+在植物的生命活动中发挥着十分重要的作用。植物对K+的吸收,可分为高亲和吸收与低亲和吸收两个组分。在分子水平上,高亲和吸收主要由KUP/HAK/KT及HKT家族的K+转运蛋白来承担;而Shaker、KCO等家族的K+通道蛋白,则主要在植物的低亲和吸收中发挥重要作用。在高等植物K+吸收转运的分子机制的研究中,KAT1及AKT1是两个最先克隆出来的K+通道基因。植物中最先克隆出来的高亲和K+转运体基因,是小麦的HKT1。在棉花的生长发育过程中,K+的作用十分关键。棉花的K+转运蛋白GhKT1在棉纤维的发育中至关重要。综述了高等植物K+吸收运转及调节的分子机制研究方面的最新进展,并对研究的前景进行了展望。 展开更多
关键词 K^-转运体 K^-通道 shaker家族 分子机制 进展
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Shaker通道电压感受器S3-S4片段末端氨基酸分析 被引量：1
5
作者 尚德志 张丽艳 +2 位作者 汲坤 沈薇 牟均 《中国医科大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1077-1079,共3页
目的探讨分析传统Shaker通道电压感受器S3-S4在膜中所处的位置。方法采用膜拓扑结构分析和糖基化扫描方法,对传统Shaker通道的电压感受器S3-S4在膜中所处位置进行分析。结果 Shaker通道中,S3以Nexo/Ccyt方式插入到膜中,其C端终止于T329... 目的探讨分析传统Shaker通道电压感受器S3-S4在膜中所处的位置。方法采用膜拓扑结构分析和糖基化扫描方法,对传统Shaker通道的电压感受器S3-S4在膜中所处位置进行分析。结果 Shaker通道中,S3以Nexo/Ccyt方式插入到膜中,其C端终止于T329,S4以Nexo/Ccyt方式插入到膜中,其N端终止于L358。结论 Shaker通道电压感受器S3-S4为跨膜片段,与电压门控机制中传统的Shaker模型一致。 展开更多
关键词 shaker通道 电压门控机制 膜拓扑结构 电压门控钾通道
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钾离子通道蛋白Shaker对果蝇心脏衰老的保护作用 被引量：2
6
作者 刘学文 吴红梅 +4 位作者 白瑛 曾群 曹泽民 吴秀山 唐旻 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期94-99,共6页
钾离子通道在心肌细胞动作电位复极过程中起着重要作用。钾离子通道蛋白种类繁多,已知钾离子通道蛋白KCNQ和HERG/eag参与心脏动作电位的形成,调节心脏收缩节律。钾离子通道蛋白Shaker是果蝇(Drosophila)体内发现的第一个电压门控钾离子... 钾离子通道在心肌细胞动作电位复极过程中起着重要作用。钾离子通道蛋白种类繁多,已知钾离子通道蛋白KCNQ和HERG/eag参与心脏动作电位的形成,调节心脏收缩节律。钾离子通道蛋白Shaker是果蝇(Drosophila)体内发现的第一个电压门控钾离子通道,维持神经元和肌肉细胞的电兴奋性,但是目前其在成人心脏功能中的作用仍不清楚。本研究以果蝇为模型,高频电刺激模拟心脏应激状态,观察钾离子通道蛋白shaker基因突变体的心衰发生率。同时,利用心脏特异性启动子hand4.2Gal4特异性敲低钾离子通道蛋白Shaker的表达;果蝇成体心脏生理学功能分析系统分析了1、3、5周龄特异性敲低钾离子通道蛋白Shaker的心脏表型。结果表明,shaker基因突变将严重影响果蝇心脏抗应激能力,表现在高频电刺激后的心力衰竭发生率显著性升高;心脏特异性敲低shaker基因导致5周龄果蝇心律失常发生率显著性增加;心脏特异性敲低HDAC3将显著降低果蝇寿命。综上所述,本研究推测钾离子通道蛋白Shaker在衰老过程中维护果蝇正常的心脏功能。 展开更多
关键词 钾离子通道 心律失常 shaker 心脏衰老 果蝇
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山新杨钾离子通道基因PdbSKOR的克隆与功能分析 被引量：5
7
作者 王力敏 陈亚辉 +5 位作者 杨庆山 曲日涛 姜姜 张金池 张洪霞 宋志忠 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期53-63,共11页
【目的】植物SKOR是典型的外向整流型Shaker类钾离子(K+)通道蛋白,介导根部K+向地上部的长距离运输。本研究克隆并鉴定杨树K+通道基因PdbSKOR,在转录水平探讨其组织特异性表达特征及对缺钾、高钾、干旱和低温胁迫的响应情况,并明确其电... 【目的】植物SKOR是典型的外向整流型Shaker类钾离子(K+)通道蛋白,介导根部K+向地上部的长距离运输。本研究克隆并鉴定杨树K+通道基因PdbSKOR,在转录水平探讨其组织特异性表达特征及对缺钾、高钾、干旱和低温胁迫的响应情况,并明确其电生理学功能。【方法】通过同源克隆法,在山新杨中鉴定并克隆1个K+通道基因PdbSKOR;运用MEGA 7.0软件构建山新杨等14种不同科属木本植物SKOR通道成员的系统进化树;利用实时荧光定量PCR分析PdbSKOR的组织特异性表达特征及在转录水平根部PdbSKOR对缺钾、高钾(60 mmol·L-1 KCl)、干旱(15%PEG6000)和低温(4℃)处理的响应情况;借助膜片钳系统研究PdbSKOR的电生理功能。【结果】在山新杨中克隆1个K+通道基因PdbSKOR(GenBank No.MT335814),其编码蛋白含有6个离子通道跨膜域(S1—S6)、环核苷酸结合域、Ankyrin锚蛋白域和KHA二聚体功能结构域,属于典型的Shaker类K+通道;14种木本植物SKOR蛋白的氨基酸一致性高达81.09%,S6跨膜区的氨基酸一致性最高(96%);不同科属植物的SKOR同源蛋白在遗传进化关系上差异较大,而同一科属植物的遗传距离较近,山新杨PbdSKOR与同属杨柳科的红皮柳的同源蛋白SpuSKOR的遗传距离最近;在PdbSKOR启动子区域预测到18种顺式作用元件,主要包括发育调控、激素响应和胁迫响应等相关的调控元件;实时荧光定量PCR表明PdbSKOR在3年生山新杨根部的相对表达量最高,其次是盛开期花和花序,在茎部、叶片和果絮中的表达量相对较低;PdbSKOR在组培幼苗根部的表达水平也是最高的,且在转录水平对高钾处理没有响应,但对缺钾、干旱和低温胁迫处理较为敏感,其中,PdbSKOR在幼苗根部的表达水平受缺钾或干旱处理的抑制均显著降低,受低温胁迫诱导而显著增强;膜片钳研究表明当细胞膜电位为+20 mV时,PdbSKOR离子通道即被激活,并记录到典型的外向整流电流,并随胞外K+浓度的降低而增大,且正向电压越大,内向整流的电流越强,表明PdbSKOR是一个电压依赖的外向整流型K+通道。【结论】从山新杨中克隆并鉴定了1个K+通道基因PdbSKOR;山新杨PdbSKOR与红皮柳SpuSKOR在系统进化关系上最近;PdbSKOR主要在山新杨根部(成年树和幼苗)表达,幼苗根部PdbSKOR在转录水平受缺钾、干旱和低温胁迫的调控;PdbSKOR是山新杨根部主导K+外排的通道。 展开更多
关键词 山新杨 shaker类钾离子通道 SKOR 基因克隆 基因表达 膜片钳
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杧果钾通道基因MiSPIK的克隆、表达与功能分析 被引量：2
8
作者 韩蕾 李俊林 +3 位作者 高爱平 黄建峰 李建召 宋志忠 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期164-172,共9页
Shaker类型钾通道在植物生长发育中起重要作用,其在果树中的生物学功能依然未知。克隆并揭示杧果SPIK钾通道基因的功能,为研究热带果树Shaker类型钾通道的生物学功能提供基因资源和理论基础。以杧果品种‘桂热82’为材料,利用RACE-PCR... Shaker类型钾通道在植物生长发育中起重要作用,其在果树中的生物学功能依然未知。克隆并揭示杧果SPIK钾通道基因的功能,为研究热带果树Shaker类型钾通道的生物学功能提供基因资源和理论基础。以杧果品种‘桂热82’为材料,利用RACE-PCR技术克隆Shaker类型钾离子通道基因MiSPIK(GenBank ID:OM179914),利用生物信息学手段分析该基因及编码蛋白的序列特征,通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析该基因的组织特异性表达特征,及其在转录水平对缺钾、高钾、低温、NaCl和PEG处理等5种非生物胁迫的响应情况,并创制MiSPIK超表达转基因拟南芥株系。结果显示,MiSPIK蛋白的分子量为90006.83 kD,等电点(pI)为7.59,含有6个跨膜结构,属于不稳定的亲水蛋白。杧果MiSPIK与梨PbrSPIK和拟南芥AtSPIK的氨基酸序列一致性高达59.46%,三者紧密聚为一类,遗传距离最近。在转录水平上,MiSPIK在杧果花粉中特异性表达,并在一年生嫁接苗根部受缺钾或NaCl处理的抑制均显著降低,受高钾、PEG或低温胁迫诱导而显著增强。MiSPIK在拟南芥中表达后增强了转基因株系的钾素富集能力,并促进转基因植株提早抽薹和开花。杧果MiSPIK是花粉中特异表达的Shaker类型钾通道基因,其表达水平易受多种非生物胁迫的调控,可能在杧果钾素营养高效与利用中发挥作用。 展开更多
关键词 杧果 shaker类型钾离子通道 SPIK 花粉 异源超表达
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