小盐芥 TsPIP1;1 与 TsTIP1;1 基因增强转基因水稻耐盐性

目的 为更好地了解植物水通道蛋白盐胁迫下的调节作用，对小盐芥质膜内在蛋白 TsPIP1;1 及液泡膜内在蛋白 TsTIP1;1 在转基因水稻中的盐胁迫生理响应机制进行探究，旨在为水通道蛋白在耐盐作物分子改良育种中的应用提供理论支撑。 方法 以野生型 (WT) 与 T3 代转 TsPIP1;1 及 TsTIP1;1 基因水稻为材料，进行了水培试验，并设置了 0、100、200 mmol/L NaCl 处理。处理一周后，分别测定水稻的光合参数、株高、生物量、相对含水量、失水率及钾、钠含量。 结果 在盐胁迫处理下，与野生型相比，转基因水稻的生物量和含水量明显增加，渗透势和失水率显著降低。转 TsPIP1;1 及 TsTIP1;1 基因水稻根部及地上部的 Na + 含量都显著降低，K + 在转基因株系中的累积显著高于野生型，降低了体内 Na + /K + 比，并且能够保持更强的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及水分利用效率。在 200 mmol/L NaCl 处理下，与野生型相比，TsTIP-5、TsTIP-7 及 TsPIP-19 的株高分别高出 8.2%、11.6%、4.9%；单株干重分别高出 17.9%、23.9%、16.9%；地上部 Na + /K + 比分别降低 24.3%、24.4%、24.8%；根部 Na + /K + 比分别降低 29.6%、27.5%、32.4%；渗透势分别显著降低了 18.3%、19.4%、30.3%；相对含水量分别增加了 5.8%、5.5%、5.4%；净光合速率分别增加了50.4%、78.5%、56.2%。 结论 TsPIP1;1 及 TsTIP1;1 增强了转基因水稻的光合呼吸作用，通过降低植物体内 Na + /K + 比，参与植物细胞的渗透调节，提高了细胞持水能力，促进转基因水稻的生长发育，增强了水稻的耐盐性。