烟草和富钾植物的根际特征和钾通道基因的克隆与表达

研究表明，烟草与空心莲子草等富钾植物相比，虽然其根际理化特征相互之间没有明显差异，但根际速效钾的亏缺范围和亏缺率则是富钾能力强的植物大于烟草。在吸收和转运速率上，空心莲子草显著高于烟草，这是后者富集钾素能力不及前者的原因之一。应用基因工程技术成功地将植物钾通道基因导入烟草植株中高效表达，获得了遗传稳定的转基因植株及其子代，并证实植物钾通道基因导入后显著地提高了烟草吸收和富集钾素的能力，烟叶中钙的含量则有所下降；而磷和镁的含量没有明显变化。这首次表明，通过基因工程技术改良作物吸钾系统的分子结构可以提高其吸收利用土壤钾和肥料钾的效率，从而有望进一步提高钾肥利用率和低钾土壤的生产力。对于培育钾吸收利用高效型水稻和棉花品种也有借鉴作用。