禾谷类作物种间耐盐性差异显著，大麦（Hordeum vulgare）的耐盐性显著强于水稻（Oryza sativa）和普通小麦（Triticum aestivum）。近年来水稻和小麦耐盐分子机制研究已取得重要突破。高亲和K+转运蛋白（HKT）是一个超蛋白家族，分为两种类型；其中类型I中第一个P-loop中含有丝氨酸，是Na+特异性载体；已报道的水稻OsHKT1;5、小麦TaHKT1;5-D和TmHKT1;5-A均属于该亚家族，被认为正向调控耐盐性，而HvHKT1;5的分子功能尚不清楚。
近日，Plant Physiology 在线发表了浙江大学作物科学研究所张国平教授团队题为The HKT transporter HvHKT1;5 negatively regulates salt tolerance的研究论文，报道了一个Na离子转运蛋白HvHKT1;5参与负向调控大麦耐盐性的新机制。
该研究发现，HvHKT1;5主要在根部表达且受盐胁迫诱导，其编码一个定位于根部中柱细胞的膜蛋白。通过爪哇蟾卵母细胞体外电生理实验证明，HvHKT1;5具有Na+特异的转运亲和性。进一步分析HvHKT1;5-RNAi突变株系生理表型，结果表明HvHKT1;5调控Na+从根部运输至地上部，并间接影响K+/Na+的离子平衡，从而负向调控大麦的耐盐性（图1和图2），与水稻OsHKT1;5和小麦TaHKT1;5的功能存在物种间分化。通过基因操纵降低HvHKT1;5基因的表达可增强大麦耐盐性，对大麦耐盐性遗传改良与新品种培育具有重要参考价值。
图1. HvHKT1;5离子转运亲和性电生理分析
图2. 大麦HvHKT1;5-RNAi突变株系与野生型耐盐性比较
浙江大学黄璐博士和硕士研究生邝刘辉为该论文共同第一作者，吴德志副教授为通讯作者，张国平教授参与研究指导。该研究受到国家自然科学基金和农业部农业产业技术体系等基金项目资助。
文章链接：http://www.plantphysiol.org/content/early/2019/11/05/pp.19.00882
