基因鉴定在植物适应波动的土壤盐度水平中起关键作用

土壤和灌溉水的盐度是限制作物产量的最重要问题之一，特别是在地中海气候中。在这些半干旱气候下，盐度可能是一年中波动的压力因素，特别是在当前气候波动的背景下。

UAB动物生物学，植物生物学和生态学系植物生理学研究所的研究人员与诺丁汉大学和诺威奇的John Innes中心合作，最近发现了一种名为HKT1的钠转运蛋白基因的修饰; 1与模式植物拟南芥(拟南芥)的自然种群适应土壤盐度波动的环境有关。

在发表在“美国国家科学院院刊”上的研究中，研究人员对位于Blanes和Cap de Creus之间的不同盐度梯度的自然种群中发现的77种拟南芥个体进行了大规模的基因组分析。将这些数据与属于全球集合的1135拟南芥基因组整合在一起，使他们证实加泰罗尼亚的品种表现出对中度和波动盐度水平的高适应性，不是伊比利亚孑遗植物物种，而是属于最近的殖民化和后适应。

限制在土壤中的植物的适应机制，其中盐度水平根据降雨量而显着变化是基于HKT1; 1基因的结构变异，其产生该蛋白质的表达水平的变化。HKT1低表达的植物;根部水平1的叶子中存在高水平的盐(植物HKT1; 1HLS)。起初这可能看起来有害，但在一定程度上，液泡中积聚的钠可以改善渗透调节并防止盐到达生殖组织。

然而，当盐度水平太高时，如在海滨，它们对这些植物变得有毒，因此需要使用排斥机制。当HKT1; 1正常表达时(植物HKT1; 1LLS)，钠不能通过其根进入植物，因此有利于钾的运输，并允许植物在这些条件下存活。使用新的和创新的测序技术(10X Genomics Chromium平台)，科学家们能够详细描述本研究中鉴定的不同形式的'HKT1; 1中存在的所有遗传变异。

这些结果不仅是基于自然变异数据和人口的人口动态如何揭示分子功能的一个例子，而且是在如何增加的情况下如何获得高价值信息以帮助提高作物产量的可持续性的一个例子。由于人类压力和气候变化造成的盐度。