南京农业大学资环学院发现钾离子转运蛋白OsHAK18介导水稻体内钾、钠循环和糖转运

        南京农业大学资环学院徐国华教授、余玲教授团队在《Plant Physiology》在线发表论文，阐明了钾转运蛋白OsHAK18在水稻体内钾、钠循环和糖分配转运中的功能。该研究发现，OsHAK18在水稻韧皮部的伴随细胞和薄壁细胞中表达。OsHAK18突变和用自身启动子增强OsHAK18表达均不影响根系K+吸收速率，但其突变降低韧皮部汁液K+和可溶性糖的浓度及根部K+含量，增加地上部K+的相对积累量，而其增强表达则呈现相反的影响结果。与正常供K+相比，这些差异在低K+处理下尤为明显。在盐（NaCl）处理下，OsHAK18突变导致韧皮部汁液中的K+和Na+浓度降低，而超表达则导致其增加。用Rb+标记的分根试验结果也表明，OsHAK18能够同时促进Rb+（K+和Na+）从地上部向根部的转运。此外，增强OsHAK18表达可显著降低茎秆和叶片中的K+和可溶性糖浓度，增加分蘖数和籽粒产量及根与籽粒中K+的浓度，提高K+的生理利用效率。该研究首次证实水稻韧皮部K+装载与转运依赖于OsHAK18，研究结果不仅为深度解析植物K+循环的分子生理机制提供了新线索，同时也为水稻K+高效种质资源的选育提供了重要的候选基因。