摘要
随着世界人口逐渐增加，耕地面积逐渐减少，粮食安全问题成为摆在人类面前刻不容缓需要解决的问题。水稻是我国主要的粮食作物之一，极端温度、干旱洪涝和高盐等非生物胁迫严重影响了水稻的产量。提高植物的抗逆性是促进农业生产的有效手段。单糖转运蛋白在植物抵御非生物胁迫过程中扮演着重要角色，因此，通过研究水稻中单糖转运蛋白响应非生物胁迫过程，将对提高粮食产量，解决我国粮食紧缺问题具有重要意义。 我们研究鉴定了水稻中编码一个单糖转运蛋白基因，是拟南芥中编码单糖转运蛋白AtSTP3基因的同源基因，将其命名为OsHX1，并对其功能进行初步研究。单糖转运蛋白（Monosaccharide transporter，MST）有七个亚家族，主要负责体内糖类物质或肌醇的转运，参与生长发育的调控和胁迫响应。OsHX1编码一个有11个跨膜结构的水稻单糖转运蛋白，该蛋白定位在内质网和高尔基体膜上，属于水稻STP(Sugar Transport Protein)亚家族。OsHX1基因表达受高温胁迫所诱导，表达量增加。利用CRISPR-Cas9技术获得oshx1突变体，突变体在正常生长条件下表现出植株矮化、穗长变短的表型，在高光处理下突变体与野生型相比Fv/Fm荧光值没有明显变化，在高温胁迫下突变体种子和幼苗无明显表型，但在盐胁迫处理时突变体种子萌发率低于野生型，表现出盐敏感的表型。通过对野生型和突变体幼苗盐处理前后叶片中可溶性糖的检测发现，在正常生长条件下野生型和突变体幼苗中葡萄糖、果糖和蔗糖的含量没有差异，盐胁迫后野生型和突变体叶片中可溶性糖含量也差别不大，推测突变体植株盐胁迫下的盐敏感表型不是由着三种可溶性糖引起的。综上所述，OsHX1是一个定位在内质网和高尔基体上的有11个跨膜结构的单糖转运蛋白，初步认为其参与水稻抵御盐胁迫过程。
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