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摘要
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90 006.83 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。
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