全 文 ：书１２１８－１２２３
０８／２０１２
草　业　科　学
ＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＬ　ＳＣＩＥＮＣＥ
２９卷０８期
Ｖｏｌ．２９，Ｎｏ．０８
櫧櫧櫧櫧
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植物
生产层
盐生植物小花碱茅外整流Ｋ┼通道　　
ＳＫＯＲ基因片段的克隆及序列分析 　　
王 茜，王 沛，王锁民
（兰州大学草地农业科技学院 草地农业系统国家重点实验室，甘肃 兰州７３００２０）
摘要：为研究小花碱茅（Ｐｕｃｃｉｎｅｌｌｉａ　ｔｅｎｕｉｆｌｏｒａ）Ｋ＋／Ｎａ＋选择性运输的分子机制，根据已知的外整流Ｋ＋通道高度
保守区设计一对简并性引物，以小花碱茅根总ＲＮＡ为模板，采用ＲＴ－ＰＣＲ方法克隆ＳＫＯＲ基因片段。序列分析
结果表明，该基因片段长度为５５５ｂｐ，编码１８５个氨基酸；该序列与其他已报道的高等植物ＳＫＯＲ核苷酸序列的
同源性在６６％以上，氨基酸序列同源性在５５％以上。
关键词：小花碱茅；ＳＫＯＲ基因；Ｋ＋／Ｎａ＋选择性运输；序列特征；耐盐性
中图分类号：Ｓ５４３＋．９０３；Ｑ９４３．２　　　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１００１－０６２９（２０１２）０８－１２１８－０６
①
　　Ｎａ＋是广泛存在于土壤以及土壤溶液中的元
素。但是，不论甜土植物还是盐生植物，其细胞质酶
都对Ｎａ＋有高度的敏感性［１－３］。过量的Ｎａ＋会对植
物生长产生各种不利影响，甚至导致植物死亡［４］。
盐生植物在进化过程中，形成了特殊的耐盐机制，对
其耐盐机理研究以及耐盐相关功能基因的挖掘在农
作物和优良牧草耐盐性的遗传改良方面有十分重要
的应用价值。
小花碱茅（Ｐｕｃｃｉｎｅｌｌｉａ　ｔｅｎｕｉｆｌｏｒａ）为禾本科碱
茅属多年生牧草，耐盐碱，能够在高浓度的 Ｎａ＋环
境下维持体内很低的 Ｎａ＋水平［５－８］。Ｗａｎｇ等［９］的
研究发现，小花碱茅具有极强的 Ｋ＋／Ｎａ＋选择性运
输能力，从而能够在盐胁迫下维持地上部稳定的高
Ｋ＋含量，可见，限制Ｎａ＋内流，同时提高地上部Ｋ＋
的积累，进而维持植株体内高的 Ｋ＋／Ｎａ＋是增强植
物耐盐性的关键［１０］。研究表明，Ｋ＋在植物地上部
的积累主要是通过将根部吸收的 Ｋ＋ 经木质部装
载，在蒸腾拉力作用下，随木质部流进入地上部完成
的，外整流 Ｋ＋ 通道在此运输过程中发挥重要作
用［１１］。
外整流Ｋ＋通道属于Ｓｈａｋｅｒ通道家族，目前针
对它的研究涉及甚少。Ｗｅｇｎｅｒ和Ｒａｓｃｈｋｅ［１２］通过
膜片钳技术在大麦（Ｈｏｒｄｅｕｍ　ｖｕｌｇａｒｅ）根离体的木
质部薄壁细胞的原生质体中首次发现了外整流 Ｋ＋
通道的活性，将其称为 ＫＯＲＣ（Ｋ＋－ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　Ｏｕｔ－
ｗａｒｄｌｙ　Ｒｅｃｔｉｆｙｉｎｇ　Ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ）。随 后，在 玉 米
（Ｚｅａ　ｍａｙｓ）根皮层及中柱细胞中也检测到了外整
流Ｋ＋通道，并确定其介导Ｋ＋从中柱细胞外排到木
质部汁液中［１３－１４］，这一功能在大麦中也得到了验
证［１３］。Ｇａｙｍａｒｄ 等［１１］ 从 拟 南 芥 （Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ
ｔｈａｌｉａｎａ）中首次克隆到编码外整流 Ｋ＋ 通道的基
因，并发现其在根中柱组织特异表达，且能被 ＡＢＡ
抑制，将其命名为ＳＫＯＲ（Ｓｔｅｌａｒ　Ｋ＋ Ｏｕｔｗａｒｄ　Ｒｅｃ－
ｔｉｆｉｅｒ），在突变体中的研究也证实了ＳＫＯＲ的上述
功能。由此猜测，在小花碱茅体内，外整流Ｋ＋通道
ＳＫＯＲ可能在维持其体内高的 Ｋ＋／Ｎａ＋，进而在提
高植株耐盐性中发挥重要作用。本研究采用 ＲＴ－
ＰＣＲ方法克隆拒盐型盐生植物小花碱茅ＳＫＯＲ基
因片段并分析其序列特征，以期为小花碱茅ＳＫＯＲ
基因全长的克隆、表达调控、ＲＮＡｉ等研究奠定基
础。
１　材料与方法
１．１试验材料　植物材料为４周龄小花碱茅幼
①收稿日期：２０１１－０７－１７　　接受日期：２０１１－０８－１９
基金项目：国家自然科学基金（３１０７２０７３）；教育部博士学科点专项科研基金（２００９０２１１１１０００１）
作者简介：王茜（１９８４－），女，甘肃兰州人，在读博士生，主要从事植物逆境生理与分子生物学研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｑｉａｎ２００８＠ｌｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
共同第一作者：王沛（１９８７－），男，甘肃庆阳人，在读硕士生，主要从事植物逆境生理与分子生物学研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｐ＿１０＠ｌｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
通信作者：王锁民　Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｍｗａｎｇ＠ｌｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
０８／２０１２ 草　业　科　学 （第２９卷０８期）
苗，种子采自甘肃省张掖市临泽县。大肠杆菌
ＤＨ５α菌株为草地农业系统国家重点实验室保存。
１．２研究方法
１．２．１材料培养　参照王生银等［１５］的方法。挑选
籽粒饱满的小花碱茅种子播种在铺有吸水纸的筛网
架上，然后置于白瓷盘中暗培养，２５℃，浇蒸馏水发
芽，约７ｄ后浇灌 Ｈｏａｇｌａｎｄ营养液（５ｍｍｏｌ·Ｌ－１
ＫＮＯ３，０．５ｍｍｏｌ·Ｌ－１　ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４，０．２５ｍｍｏｌ·
Ｌ－１　ＭｇＳＯ４·７Ｈ２Ｏ，１．５ｍｍｏｌ·Ｌ－１　Ｃａ（ＮＯ３）２·
４Ｈ２Ｏ，０．５ｍｍｏｌ·Ｌ－１　Ｆｅ－ｃｉｔｒａｔｅ，９２μｍｏｌ·Ｌ
－１
Ｈ３ＢＯ３，１８μｍｏｌ·Ｌ
－１　ＭｎＣｌ２·４Ｈ２Ｏ，１．６μｍｏｌ·
Ｌ－１　ＺｎＳＯ４ ·７Ｈ２Ｏ，０．６μｍｏｌ·Ｌ
－１　ＣｕＳＯ４ ·
５Ｈ２Ｏ，０．７μｍｏｌ·Ｌ
－１（ＮＨ４）６Ｍｏ７Ｏ２４·４Ｈ２Ｏ ）。
营养液约５ｄ更换一次。培养室昼／夜温度为（２８±
２）℃／（２３±２）℃，光照１６ｈ·ｄ－１，光强约为６００
μｍｏｌ·ｍ
－２·ｓ－１，空气相对湿度为６０％～８０％。
１．２．２总ＲＮＡ的提取　参照王生银等［１５］的方法。
将４周龄小花碱茅幼苗经２５ｍｍｏｌ·Ｌ－１　ＮａＣｌ与
１０ｍｍｏｌ·Ｌ－１　ＫＣｌ处理４８ｈ，取其根系，加入液氮
研磨至粉末状，按照 ＵＮＩＱ－１０柱式Ｔｒｉｚｏｌ总ＲＮＡ
抽提试剂盒的操作说明书提取根系总 ＲＮＡ。用
１．０％甲醛变性凝胶电泳鉴定其完整性和质量。
１．２．３引物的设计与合成　参照王生银等［１５］的方
法。通过对其他植物ＳＫＯＲ核苷酸序列进行同源
性比较，找出高度保守的区段，根据同源性高和简并
性低的原则，利用ＤＮＡＭＡＮ和Ｐｒｉｍｅｒ　５．０软件设
计一对简并性引物 Ｐ１ 和 Ｐ２，用于扩增小花碱茅
ＳＫＯＲ基因片段，推测目的片段的长度为５６６ｂｐ，
引物由上海生工生物工程技术服务有限公司合成。
Ｐ１：５′－ＴＡＣＣＴＧ（Ａ／Ｇ）ＴＣＧＧ（Ｃ／Ｇ）ＡＡＣＡＴ－
ＧＡＣＧＧＣＧ－３′；
Ｐ２：５′－ＧＡＴＧＣＴ（Ａ／Ｇ）ＧＴＣＡ（Ａ／Ｇ）ＧＧＡ（Ｃ／
Ｔ／Ｕ）ＴＧＣＴＴＧＴＣ－３′。
１．２．４　ＲＴ－ＰＣＲ扩增　参照王生银等［１５］的方法。
ＰＣＲ扩增反应体系：在２００μＬ　ＰＣＲ管中依次加入
１０×ＰＣＲ　Ｂｕｆｆｅｒ　５μＬ、２５ｍｍｏｌ·Ｌ
－１　ＭｇＣｌ２３μＬ、
２ｍｍｏｌ·Ｌ－１　ｄＮＴＰ　５μＬ、１０μｍｏｌ·Ｌ
－１　Ｐ１１μＬ、
１０μｍｏｌ·Ｌ
－１　Ｐ２１μＬ、５Ｕ·μＬ
－１　Ｔａｑ　ＤＮＡ　ｐｏｌｙ－
ｍｅｒａｓｅ　０．５μＬ、ｃＤＮＡ　４μＬ，加纯水至５０μＬ。反应
条件：９４℃预变性２ｍｉｎ；９４℃变性３０ｓ、５６℃退火
５０ｓ、７２℃延伸６０ｓ，３０个循环；最后７２℃延伸１０
ｍｉｎ。ＰＣＲ扩增产物用１．２％琼脂糖凝胶检测，目
的片段的回收和纯化按照 ＵＮＩＱ－１０柱式ＤＮＡ胶
回收试剂盒操作说明进行。
１．２．５阳性克隆的筛选与鉴定　参照王生银等［１５］
的方法。将回收的ＰＣＲ产物连接到ｐＵＣｍ－Ｔ载
体，转 化 感 受 态 大 肠 杆 菌 ＤＨ５α，用 含 有 ５０
μｇ·ｍＬ
－１氨苄青霉素的ＬＢ固体培养基进行蓝白
斑筛选，转化白斑菌株经质粒ＰＣＲ鉴定确认阳性克
隆后，送至北京华大基因科技股份有限公司测序。
１．２．６序列分析　参照王生银等［１５］的方法。序列
的比较、翻译等在 ＤＮＡＭＡＮ 生物软件上进行，
Ｂｌａｓｔ搜 索 在 ＮＣＢＩ（ｗｗｗ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／
ＢＬＡＳＴ）网站上进行。
２　结果
２．１　ＲＴ－ＰＣＲ扩增　以总ＲＮＡ反转录所得到的
第一链ｃＤＮＡ为模板，用ＳＫＯＲ基因的简并性引物
Ｐ１ 和Ｐ２ 进行ＰＣＲ扩增（图１）。扩增产物经凝胶电
泳检测发现约在５６０ｂｐ处有一条亮带，且上下无杂
带，与目的片段的大小一致，推测可能是小花碱茅
ＳＫＯＲ基因片段。
图１　ＲＴ－ＰＣＲ产物凝胶电泳图
Ｆｉｇ．１　Ａｇａｒｏｓｅ　ｇｅｌ　ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ　ｏｆ　ＲＴ－ＰＣＲ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ
注：Ｍ，ＤＮＡ　ｍａｒｋｅｒ；１，ＳＫＯＲ基因片段ＲＴ－ＰＣＲ产物。
Ｎｏｔｅ：Ｍ，ＤＮＡ　ｍａｒｋｅｒ；１，ＲＴ－ＰＣＲ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｏｆ　ＳＫＯＲｇｅｎｅ
ｆｒａｇｍｅｎｔ．
９１２１
ＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＬ　ＳＣＩＥＮＣＥ（Ｖｏｌ．２９，Ｎｏ．０８） ０８／２０１２
图２　阳性克隆的ＰＣＲ鉴定
Ｆｉｇ．２　ＰＣＲ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｃｌｏｎｅｓ
注：Ｍ，ＤＮＡ　ｍａｒｋｅｒ；１，２，３，４，阳性克隆。
Ｎｏｔｅ：Ｍ，ＤＮＡ　ｍａｒｋｅｒ；１，２，３，４，ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｃｌｏｎｅｓ．
２．２阳性克隆的鉴定　将回收纯化的目的片段
连接 到 ｐＵＣｍ－Ｔ 克 隆 载 体 上，转 化 大 肠 杆 菌
ＤＨ　５α。从转化的平板上随机挑取４个白色菌斑并
提取质粒，进行ＰＣＲ扩增，得到的扩增片段大小约
为５６０ｂｐ（图２），与ＲＴ－ＰＣＲ结果一致，表明这些克
隆为阳性克隆。
２．３　ＳＫＯＲ 基因片段序列分析　测序结果显
示，该阳性克隆序列长度为５５５ｂｐ，推测其编码１８５
个氨基酸（图３）。Ｂｌａｓｔ比较结果表明，该片段与玉
米（ＡＹ８９９　９２２．１）、拟南芥（ＮＭ＿１１１　１５３．３）、葡萄
（Ｖｉｔｉｓ　ｖｉｎｉｆｅｒａ）（ＡＪ４９０　３３６）、蓖麻（Ｒｉｃｉｎｕｓ　ｃｏｍ－
ｍｕｎｉｓ）（ＸＭ＿００２　５３３　４０５）和胡杨（Ｐｏｐｕｌｕｓ　ｅｕｐｈ－
ｒａｔｉｃａ）（ＥＵ３８２　９９７．１）等植物外整流Ｋ＋通道基因
的核苷酸序列的同源性均在６６％以上，与禾本科模
式植物水稻（Ｏｒｙｚａ　ｓａｔｉｖａ）推测的外整流 Ｋ＋通道
基因的（ＧＱ３５５　５８５．１）核苷酸序列的同源性最高，
达到８２％。表明本研究克隆到的片段为外整流Ｋ＋
图３　小花碱茅ＰｔＳＫＯＲ核苷酸序列及推测的氨基酸序列
Ｆｉｇ．３　Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ　ａｎｄ　ｄｅｄｕｃｅｄ　ａｍｉｎｏ　ａｃｉｄ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ＰｔＳＫＯＲｆｒａｇｍｅｎｔ　ｆｒｏｍＰｕｃｃｉｎｅｌｌｉａ　ｔｅｎｕｉｆｌｏｒａ
注：加框表示引物Ｐ１、Ｐ２ 序列。阴影表示跨膜区。
Ｎｏｔｅ：Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ　ｉｎ　ｆｒａｍｅ　ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｐｒｉｍｅｒｓ　Ｐ１ａｎｄ　Ｐ２ｓｅｑｕｅｎｃｅ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａｍｉｎｏ　ａｃｉｄｓ　ｉｎ　ｓｈａｄｉｎｇ　ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｍｅｍｂｒａｎｅ
ｄｏｍａｉｎ．
０２２１
０８／２０１２ 草　业　科　学 （第２９卷０８期）
通道基因片段，将其命名为ＰｔＳＫＯＲ。
　　多重比较及系统进化分析表明，小花碱茅ＰｔＳ－
ＫＯＲ片段与禾本科植物水稻推测的外整流 Ｋ＋通
道ＯｓＳＫＯＲ（ＡＤＦ２８　８０６．１）的进化关系非常近，氨
基酸同源性高达８３％；与其他单子叶植物如玉米
ＺＫＯＲ（ＡＭ７４６　９８７．１）的进化关系相对较远，同源
性为６１％；与双子叶植物如拟南芥 ＡｔＳＫＯＲ（ＮＰ＿
１８６　９３４．１）、葡萄ＶｖＳＯＲ（ＣＡＤ３５　４００．１）、胡杨Ｐｅ－
ＯＲＫ（ＡＢＹ８６　８９０．１）、蓖麻ＲｃＳＫＯＲ（ＸＰ＿００２　５３３
４５１．１）等同源性分别为６１％、６０％、５５％和５５％（图
４、图５）。序列比对及疏水性分析表明，本研究得到
的小花碱茅ＰｔＳＫＯＲ片段的氨基酸序列起始于最
后一个跨膜区（Ｓ６）中段，与非跨膜区相比，该跨膜
区在结构上高度保守（图３、图４）。
图４　ＰｔＳＫＯＲ氨基酸序列与其他植物ＳＫＯＲ氨基酸序列的多重比较
Ｆｉｇ．４　Ａｍｉｎｏ　ａｃｉｄ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ａｌｉｇｎｍｅｎｔ　ｏｆ　ＰｔＳＫＯＲ　ｗｉｔｈ　ｔｈｏｓｅ　ｆｒｏｍ　ｏｔｈｅｒ　ｐｌａｎｔｓ
注：多重比较采用ＤＮＡＭＡＮ程序进行。外整流 Ｋ＋通道（ＳＫＯＲ）氨基酸序列的来源和基因库登录号分别为水稻 ＯｓＳＫＯＲ
（ＡＤＦ２８　８０６．１）、玉米ＺｍＺＫＯＲ（ＡＭ７４６　９８７．１）、拟南芥ＡｔＳＫＯＲ（ＮＰ＿１８６　９３４．１）、葡萄 ＶｖＳＯＲ（ＣＡＤ３５　４００．１）、蓖麻ＲｃＳ－
ＫＯＲ（ＸＰ＿００２　５３３　４５１．１）、胡杨ＰｅＯＲＫ（ＡＢＹ８６　８９０．１）。方框表示跨膜区。
Ｎｏｔｅ：Ｔｈｅ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ａｌｉｇｎｍｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ｇｅｎｅｒａｔｅｄ　ｕｓｉｎｇ　ＤＮＡＭＡＮ　ｐｒｏｇｒａｍ．Ｔｈｅ　ｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　ＧｅｎＢａｎｋ　ａｃｃｅｓｓｉｏｎ　ｎｕｍｂｅｒｓ　ｏｆ
ＳＫＯＲ　ａｒｅ　ａｓ　ｆｏｌｏｗｓ：ＯｓＳＫＯＲ（ＡＤＦ２８　８０６．１），ＺｍＺＫＯＲ（ＡＭ７４６　９８７．１），ＡｔＳＫＯＲ（ＮＰ＿１８６　９３４．１），ＶｖＳＯＲ（ＣＡＤ３５
４００．１），ＲｃＳＫＯＲ（ＸＰ＿００２　５３３　４５１．１），ＰｅＯＲＫ（ＡＢＹ８６　８９０．１）．Ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｍｅｍｂｒａｎｅ　ｄｏｍａｉｎ　ｗａｓ　ｆｒａｍｅｄ　ｗｉｔｈ　ｇｒａｙ　ｌｉｎｅｓ．
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ＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＬ　ＳＣＩＥＮＣＥ（Ｖｏｌ．２９，Ｎｏ．０８） ０８／２０１２
图５　ＰｔＳＫＯＲ蛋白质序列与其他植物
外整流Ｋ＋通道的系统进化树
Ｆｉｇ．５　Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ　ｔｒｅｅ　ｏｆ　ＰｔＳＫＯＲ　ａｎｄ　ｏｕｔｗａｒｄ
ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ　Ｋ＋ｃｈａｎｎｅｌ　ｆｒｏｍ　ｏｔｈｅｒ　ｐｌａｎｔｓ
注：系 统 树 分 析 采 用 ＤＮＡＭＡＮ 进 行。图 中 ＯｓＡＫＴ１
（ＡＹ０６５　９７０）代表水稻内整流 Ｋ＋通道，其他英文缩写同图
４。
Ｎｏｔｅ：Ｔｈｅ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ａｌｉｇｎｍｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ｇｅｎｅｒａｔｅｄ　ｕｓｉｎｇ　ＤＮＡ－
ＭＡＮ　ｐｒｏｇｒａｍ．ＯｓＡＫＴ１（ＡＹ０６５　９７０）ｓｈｏｗｓ　ａｎ　ｉｎｗａｒｄ　ｒｅｃ－
ｔｉｆｉｅｒ　Ｋ＋ｃｈａｎｎｅｌ　ｉｎ　Ｏｒｙｚａ　ｓａｔｉｖａ，ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ａｂｂｒｅｖｉａｔｉｏｎｓ　ａｒｅ
ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ａｓ　Ｆｉｇ．４．
３　讨论
长期以来，有关外整流 Ｋ＋通道蛋白的研究主
要集中在模式植物拟南芥上。科学家们在拟南芥中
提出的假说认为，盐胁迫下，随着木质部薄壁细胞中
Ｎａ＋不断积累，引起薄壁细胞质膜去极化，激活外整
流Ｋ＋通道蛋白（ＳＫＯＲ）或非选择性离子外整流通
道蛋白（ＮＯＲ）活性，进而将 Ｋ＋装载到木质部向地
上部运输［１４，１６］。Ｇａｙｍａｒｄ等［１１］从拟南芥中分离到
Ｋ＋外整流通道蛋白基因ＡｔＳＫＯＲ，通过非洲爪蟾
卵母细胞（Ｘｅｎｏｐｕｓ　ｏｏｃｙｔｅｓ）异源表达和突变体ａｔｓ－
ｋｏｒ试验证明，ＡｔＳＫＯＲ介导Ｋ＋从木质部薄壁细胞
向木质部的装载。可见，ＳＫＯＲ在植物地上部 Ｋ＋
积累方面的作用不容忽视。Ｗａｎｇ等［９］在拒盐牧草
小花碱茅中的研究证明，其地上部 Ｋ＋的含量不受
外界盐分浓度及处理时间的影响，并维持植株地上
部高的Ｋ＋／Ｎａ＋。由此推测，小花碱茅ＰｔＳＫＯＲ作
为外整流Ｋ＋通道，对其耐盐性发挥着重要作用。
本研究得到的ＰｔＳＫＯＲ 片段与拟南芥、葡萄、
胡杨、蓖麻等双子叶植物的外整流 Ｋ＋通道相比同
源性较低，介于５５％～６１％；与单子叶植物水稻推
测的外整流Ｋ＋通道ＯｓＳＫＯＲ同源性达到８３％，但
与其内整流 Ｋ＋ 通道 ＡＫＴ１同源性仅为３３％（图
５），因此推测此通道为小花碱茅外整流 Ｋ＋ 通道。
ＰｔＳＫＯＲ与玉米ＺＯＲＫ同源性却仅有６１％，这可能
是由于玉米ＺＯＲＫ 基因主要表达于根外皮层及保
卫细胞中［１７］，与已知的其他植物的外整流 Ｋ＋通道
分属不同类。
植物外整流 Ｋ＋ 通道 ＳＫＯＲ 结构与 ＫＡＴ１、
ＡＫＴ１等内整流 Ｋ＋通道类似，具有６个疏水性跨
膜区域（Ｓ１～Ｓ６）［１１］。本试验克隆获得的ＰｔＳＫＯＲ
片段起始于最后一个跨膜区（Ｓ６）中段。Ｓ６跨膜区
及其细胞内扩展区域具有高度的序列保守性（图
４），与通道阻断剂的相互作用是 Ｋ＋通道电压门控
的重要机制［１８］。此外，ＰｔＳＫＯＲ与已报道的 ＡｔＳ－
ＫＯＲ一致，在近Ｃ端含有环核苷酸结合序列（Ｃｙｃ－
ｌｉｎ　Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ－Ｂｉｎｄｉｎｇ　Ｓｉｔｅ，ＣＮＢＳ），与环核苷酸的
调控有关［１９］。然而，各类Ｋ＋通道在Ｃ端的结构差
异较大，如ＫＡＴ１与ＳＫＯＲ在跨膜区具有很高的同
源性，但Ｃ端比ＳＫＯＲ少约２００个氨基酸及６个锚
蛋白重复基序（Ａｎｋｙｒｉｎ　Ｒｅｐｅａｔ　Ｍｏｔｉｆ，ＡＲ）［２０－２１］。
因此，ＫＡＴ１对于细胞内的Ｋ＋没有响应，而ＳＫＯＲ
的Ｃ端非跨膜区对于其感受细胞内Ｋ＋信号起着关
键作用。可见，ＰｔＳＫＯＲ基因的研究为阐明盐生植
物小花碱茅 Ｋ＋、Ｎａ＋选择性运输机制提供分子层
面的依据，对于改良作物耐盐碱性奠定了理论基础。
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０８／２０１２ 草　业　科　学 （第２９卷０８期）
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ＳＫＯＲｇｅｎｅ　ｆｒａｇｍｅｎｔ　ｆｒｏｍ　ｈａｌｏｐｈｙｔｅ　Ｐｕｃｃｉｎｅｌｌｉａ　ｔｅｎｕｉｆｌｏｒａ
ＷＡＮＧ　Ｑｉａｎ，ＷＡＮＧ　Ｐｅｉ，ＷＡＮＧ　Ｓｕｏ－ｍｉｎ
（Ｃｏｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｐａｓｔｏｒａｌ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ；
Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｇｒａｓｓｌａｎｄ　Ｆａｒｍｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ　７３００２０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　Ｋ＋／Ｎａ＋ｓｌｅｃｔｉｖｅ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｉｎ　Ｐｕｃｃｉｉｎｅｌｌｉａ　ｔｅｎｕｉｆｌｏｒａ，ｄｅ－
ｇｅｎｅｒａｔｅ　ｐｒｉｍｅｒｓ　ｗｅｒｅ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｅｒｖｅｄ　ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｕｔｗａｒｄ－ｒｅｃｔｉｆｙｉｎｇ　ｐｏｔａｓｓｉｕｍ
ｃｈａｎｎｅｌ　ｆｒｏｍ　ｏｔｈｅｒ　ｐｌａｎｔｓ．Ｔｏｔａｌ　ＲＮＡ　ｗａｓ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｒｏｏｔｓ　ｏｆ　Ｐ．ｔｅｎｕｉｆｌｏｒａ．ＳＫＯＲｇｅｎｅ　ｆｒａｇ－
ｍｅｎｔ　ｗａｓ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｂｙ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ　ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ　ｃｈａｉｎ　ｒｅａｃｔｉｏｎ（ＲＴ－ＰＣＲ），ｗｈｉｃｈ　ｃｏｕｌｄ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｂａｓｉｓ
ｆｏｒ　ｃｌｏｎｉｎｇ　ｆｕｌ－ｌｅｎｇｔｈ　ＳＫＯＲｇｅｎｅ，ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ＲＮＡｉ．Ｔｈｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ　ｒｅｓｕｌｔ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ
ｔｈｅ　ＳＫＯＲｇｅｎｅ　ｆｒａｇｍｅｎｔ　ｆｒｏｍＰ．ｔｅｎｕｉｆｌｏｒａｃｏｎｔａｉｎｅｄ　ａｂｏｕｔ　５５５ｂｐ，ｅｎｃｏｄｉｎｇ　１８５ａｍｉｎｏ　ａｃｉｄｓ．Ｈｏｍｏｌｏｇｙ
ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｗｉｔｈ　ＳＫＯＲｇｅｎｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ　ｏｆ　ｏｔｈｅｒ　ｈｉｇｈｅｒ　ｐｌａｎｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｉｔ　ｓｈａｒｅｄ　ｏｖｅｒ　６６％ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ
ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｈｏｍｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　５５％ａｍｉｎｏ　ａｃｉｄ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｈｏｍｏｌｏｇｙ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｐｕｃｃｉｎｅｌｌｉａ　ｔｅｎｕｉｆｌｏｒａ；ＳＫＯＲｇｅｎｅ；Ｋ＋／Ｎａ＋ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔｐ；ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｃｔｉｃｓ；
ｓａｌｔ
Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ａｕｔｈｏｒ：ＷＡＮＧ　Ｓｕｏ－ｍｉｎ　Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｍｗａｎｇ＠ｌｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
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