小麦钾离子通道蛋白基因 TaAKT1的功能分析

小麦AKT1具有钾离子转运功能。为了给小麦钾离子吸收转运机制的研究提供参考，本研究从普通小麦品种石4185中扩增得到TaAKT1基因，其编码区序列全长2 694 bp，生物信息学分析表明，TaAKT1蛋白包含897个氨基酸，相对分子质量为100.92 kDa，具有钾离子通道蛋白的特征序列TxxTxGYGD。多序列比对发现，TaAKT1蛋白与大麦HvAKT1蛋白的进化关系最近，相似性达97.22%。利用qRT-PCR分析发现，在正常条件下TaAKT1基因在小麦根部表达量约为叶片中表达量的5倍，低钾环境下TaAKT1的表达量在小麦根部明显上调，叶部的表达量明显变化。利用酵母功能互补实验发现，转TaAKT1基因的酵母在含有5 mmol·L-1 KCl的AP培养基上正常生长，而转空载体的酵母长势受到抑制，说明TaAKT1具有钾离子转运功能。同时转TaAKT1基因与 TaCIPK23基因的酵母能在含60 μmol·L-1 KCl的AP培养基上生长，而转空载体与转TaAKT1基因的酵母菌株均不能生长，说明TaCIPK23可以增强TaAKT1的钾离子吸收能力。