土壤盐碱化严重制约了我国农业生产的可持续发展,生长于我国东北和西北地区的小花碱茅(Puccinellia tenuifora)是一种极为耐盐的禾本科植物,研究其耐盐机理对改良农作物抗逆性具有重要意义。通过限制根部Na+内流并提高地上部K+积累,从而维持植株体内较高的K+/Na+比是小花碱茅增强耐盐性的有效策略。研究表明,PtSOS1在根系K+、Na+选择性运输中起到关键性的作用,PtHKT1;5在拒Na+中发挥重要作用,PtNHX在调节pH中起重要作用,而这些与Na+转运相关的基因之间的关系尚不清楚。此外,外整流K+通道SKOR能够将K+装载进木质部汁液,进而在蒸腾拉力的作用下运至地上部,其可能在提高植株体内高K+/Na+比来增强耐盐性方面发挥重要作用。鉴于此,本研究克隆了外整流K+通道基因PtSKOR,并在成功建立组培体系的基础上构建了PtSKOR-RNAi载体,为进一步研究该基因的功能及小花碱茅耐盐机制奠定基础。此外,还采用实时定量PCR等方法,分析了不同KC1与NaCl处理下PtSKOR基因的表达模式、K+积累及与Na+转运相关基因PtSOS1、PtHKT1;5及PtNHX表达情况,主要取得如下结果:1.小花碱茅PtSKOR基因的开放阅读框(ORF)长为2148 bp,编码715个氨基酸,氨基酸序列分析表明有6个(S1-S6)跨膜域,在S5与S6之间有含有高度保守片段TVGYG的P环,在S4中有带正电荷的氨基酸R,与其他植物外整流K+通道氨基酸序列同源性均在56%以上,并成功构建了含PtSKOR基因片段正反向重复序列的植物RNAi表达载体。2.小花碱茅PtSKOR主要在根中表达,受外界K+的诱导。随外界K+浓度的增加,根中PtSKOR表达丰度及地上部K+浓度均显著增加,且根中PtSKOR表达水平与地上部K+浓度呈显著的正相关关系,推测PtSKOR可能参与了小花碱茅根木质部中K+的装载。3.小花碱茅PtSKOR的表达受25 mM NaCl的诱导、地上部K+浓度没有显著变化,推测低盐处理下小花碱茅通过增强PtSKOR的表达来维持地上部稳定的K+以提高植株的耐盐性。4.小花碱茅PtHKT1;5主要在根中表达,PtNHT主要在地上部表达。PtSOS1、PtHKT1;5及PtNHX均受盐处理诱导。5.25 mMNaCl轻度盐处理6 h,小花碱茅PtSOS1的相对表达量增幅为578%,PtHKT1;5的增幅为123%,PtSOS1的增幅较大,推测在轻度盐处理下小花碱茅PtSOS1发挥主要作用,能够将Na+装载进木质部进而运至地上部,或将细胞质中Na+外排至质外体空间以减轻Na+对细胞的毒害。6.150 mMNaCl重度盐处理6 h,小花碱茅PtHKT1;5的相对表达量增幅为221%,PtSOS1的增幅为137%,PtHKT1;5的增幅较大,推测在重度盐处理下PtHKT1;5发挥主要作用,通过介导根木质部和周围薄壁细胞中质外体空间Na+的卸载,减少Na+向地上部的运输,缓解Na+对植株光合组织造成的毒害作用。综上,小花碱茅PtSKOR可能介导根系K+在木质部的装载从而使K+运至地上部,进而通过稳定地上部组织中K+含量及提高植株体内高K+/Na+比来增强耐盐性。此外,小花碱茅PtSOS1、PtHKT1;5与PtNHX可能通过协同调控来抵御盐胁迫。