六．RNA解旋酶调节低K⁺忍耐

土壤的营养对植物的生长和代谢过程非常重要，植物需要从土壤中获取营养，并且演化出在不同的营养条件下确保能够继续吸收营养的适应机制。K⁺是重要的营养物质，在低K⁺胁迫下，很多植物表现出了不同程度的症状，如叶片发黄、生长受抑制等。过去的研究发现AKT1、HKT、KT⁄KUP⁄HAK家族的基因在K⁺转运中起到重要作用，但是关于细胞如何感受不同浓度的K⁺知道的不多。

山东农业大学郑成超实验室发现了一种分子马达蛋白——拟南芥的DExD⁄H框RNA解旋酶基因AtHELPS的表达受到低K⁺、玉米素和冷处理的诱导，高K⁺胁迫导致表达下调。在低K⁺条件下AtHELPS影响了拟南芥种子的萌发和重量。在低K⁺胁迫下helps突变体中AKT1、CBL1⁄ 9 和CIPK23 mRNA的水平比超表达的高。用非损伤微测技术（NMT）直接测定了K⁺流速，发现低K⁺胁迫下helps突变体的K⁺内流显著增加，但是AtHELPS超表达的材料K⁺流速很低。这些结果提供了植物DExD⁄H框RNA解旋酶的功能分析的信息，发现了植物忍耐低K⁺胁迫的负调控因子。

非损伤微测技术已经成为研究生理功能的有效工具，在这个研究中，科学家应用NMT直接测了拟南芥根部K⁺流速在不同基因型直接的差异图谱，为解释基因的功能提供了直接的证据。

图注：低K⁺胁迫影响拟南芥根部分生区K⁺流速的图谱。

Xu RR, et al. A DExD⁄H box RNA helicase is important for K⁺ deprivation responses and tolerance in Arabidopsis thaliana. FEBS Journal, 2011, 278: 2296-2306.(2010 IF 2.571)

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