3．胡杨的双孔K⁺通道（PeTPK1）超表达增强烟草细胞的抗盐性

胡杨是研究林木盐忍耐生理和分子机制的模型。过去的研究表明双孔K⁺（TPK）家族的液泡K⁺通道在维持细胞的K⁺平衡中起到重要作用。

2012年，北京林业大学的陈少良研究组在Plant Cell, Tissue and Organ Culture发表 “Overexpression of a poplar two-pore K⁺ channel enhances salinity tolerance in tobacco cells”的文章，使用NMT测定了烟草细胞的K⁺流速。他们在胡杨中克隆了一个TPK通道基因，命名为PeTPK。PeTPK1在烟草BY-2细胞中超表达提高了盐忍耐，但是没有促进甘露醇（200-600mM）引起的对高渗胁迫的忍耐。NaCl（100和150mM）胁迫处理3周后，PeTPK1的转基因细胞比野生型细胞表现出更高的活性和干重。

盐胁迫引起了野生型烟草细胞比转基因细胞更高的Na⁺积累和K⁺流失。在短期盐胁迫（100mM NaCl，24h）处理下，PeTPK1转基因细胞表现出更高的细胞活性和减少了膜的通透性。离子流数据表明盐胁迫引起了K⁺外流的改变。研究结果认为PeTPK1可能作为一个外向的K⁺通道，使液泡中的K⁺流入到胞质中，维持K⁺的平衡，调节胡杨的盐忍耐。

图注：NaCl瞬时处理对野生型和转基因烟草细胞K⁺流速的影响。上图为愈伤细胞的K⁺流速，下图为原生质体的K⁺流速。

Wang FF, et al. Overexpression of a poplar two-pore K+ channel enhances salinity tolerance in tobacco cells. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC), 2013, 112(1): 19-31. (2011 IF 3.09)

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