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钾是植物生长发育所必需的大量元素之一,是植物体内含量最丰富的一价阳离子。土壤钾是植物钾素最主要的来源,然而土壤缺钾以及钾肥短缺已经成为制约我国、甚至世界农业生产发展的重要限制因子之一。不同物种之间或同一物种的不同品种之间具有钾营养效率差异,植物的这种钾营养效率差异是可遗传的。提高农作物自身的钾营养效率是解决作物生产中钾资源短缺的重要途径之一。
本研究以模式植物拟南芥为材料,通过对过表达株系、野生型植株及AIK突变体植株的表型比较,发现过表达植株在正常MS上表现出冠部较小的表型,生物量及钾含量也低于野生型和突变体；而在400 μM K+培养基上其根部却较野生型和突变体有生长优势,生物量和钾含量较野生型无明显差别,过表达材料的生物量较野生型高,而钾含量却略低。钾吸收动力学实验也表明：过表达植株无论在高浓度钾条件下(外界K+浓度为1 mM)还是在低浓度钾的条件下(外界K+浓度为250 μM),过表达植株的钾吸收能力均差于野生型和突变体植株,以上结果说明AIK基因的过表达无论在外界高钾还是低钾环境中都负面地影响了植株的钾吸收。