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为研究烟草钾通道基因NTORK1是否受激素调控,参与调节根系的钾外流,利用p BI121和p ER8(含XVE系统)为骨架载体,分别构建了NTORK1启动子驱动GUS的表达载体和受ES诱导启动NTORK1的RNAi表达载体。通过农杆菌介导瞬时转化和稳定遗传转化,分别研究了NTORK1启动子和NTORK1基因的功能。获得的结果如下:1、使用不同浓度SA和NAA处理低钾Hoagland培养液培养的烟草K326植株,然后检测植株根外钾离子含量变化,同时使用Real-time PCR分析NTORK1基因的表达量。结果显示,50μmol/L SA能抑制根钾离子外流;500μmol/L SA能诱导根钾离子外流,并诱导NTORK1基因的表达。2、构建了NTORK-GUS表达载体。以p BI121载体为基础,克隆NTORK1基因上游2111bp片段替换原载体上的35S启动子。构建了NTORK1启动子驱动的GUS基因表达载体p BI121-NTORK。3、通过烟叶瞬时转化p BI121-NTORK表达载体和不同激素处理。结果显示,NTORK启动子受5.4μmol/L NAA和500μmol/L SA的诱导表达。4、构建了NTORK1的RNAi表达载体。以p ER8载体为基础,在多克隆位点插入NTORK1基因的RNAi片段、Tnos终止子、DR5启动子和GUS。其中RNAi片段来自NTORK1基因3’端250bp片段和actin内含子。5、通过叶盘稳定转化NTORK1的RNAi表达载体,获得大量潮霉素抗性苗。经PCR鉴定获得多株转基因阳性苗。使用5μmol/L 17-β-雌二醇(Es)诱导转基因植株,Real-time PCR结果表明转基因烟草NTORK1的表达被抑制,抑制率最高达到90%。6、使用含5μmol/L 17-β-雌二醇的低钾Hoagland培养液对转基因和非转基因烟草水培3d。然后在分别含5μmol/L Es、5μmol/L Es+50μmol/L SA、5μmol/L Es+500μmol/L SA的无钾Hoagland培养液中各处理40min。通过检测培养液的钾离子浓度,以及叶片NTORK1基因的表达量。结果显示,在Es+500μmol/L SA培养液中,转基因与非转基因植株的NTORK1表达量比在Es+50μmol/L SA处理中增加,同时转基因植株的培养液钾离子含量明显低于非转基因植株。以上说明,NTORK1受SA调控,介导烟草根系的钾离子外流,500μmol/L的SA能诱导NTORK1表达并增加培养液的钾离子含量,而50μmol/L SA的效果相反。最终,获得的研究结论如下:1.高浓度SA和低浓度NAA能诱导NTORK1表达;2.高浓度SA能诱导根钾外流,低浓度SA抑制根钾外流;3.NTORK1介导钾离子外流,并且受SA调控。本研究首次将植物激素、NTORK1和根钾外流联系在一起,为改善烟草钾含量提供了理论依据。