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学术进展张根发教授实验室2012级直博生王星于2019年1月在International Journal of Molecular Sciences （IF=3.687）上发表题为“Overexpression of the Jojoba Aquaporin Gene, ScPIP1, Enhances Drought and Salt Tolerance in Transgenic Arabidopsis”的文章。
质膜水通道蛋白（Plasma membrane intrinsic proteins, PIPs）广泛存在于动植物和微生物中，能够快速可逆地调控水分，CO2和小分子溶质跨细胞膜运输。在植物体中，PIPs在细胞伸长，气孔调控，种子萌发及响应胁迫等过程中发挥重要作用。好好芭是一种典型的沙漠植物，具有耐高温，耐干旱，抗盐碱等优良性状，对其种质资源进行挖掘具有重要意义。该研究首次克隆出好好芭的质膜水通道蛋白基因（ScPIP1），在PEG6000的胁迫下ScPIP1响应干旱胁迫上调表达，24h表达量达到最高。为了研究ScPIP1基因功能，通过基因转化获得纯合的过表达ScPIP1的拟南芥植株，研究发现，与野生型植株相比，转基因植株表现为根长较长，长势较好，并且有更强的耐旱性和耐盐性。在干旱或者盐胁迫下，与野生型拟南芥相比，转基因植株的萌发率较高，根长较长，存活率较高；脯氨酸含量较高，丙二醛含量较低，电导率较低。该研究表明过表达ScPIP1的拟南芥植株可能减少了细胞脂质过氧化程度，从而减少了胁迫下的细胞膜损伤，并积累更多的渗透物质，从而提高了植株的耐旱性和耐盐性。这些结果进一步说明了转基因植物抵抗非生物胁迫的生理机制，并证明了PIPs在减少膜损伤和维持渗透平衡中的作用。
本课题受国家自然科学基金（31270365, 31470399和31872672）资助。
全文链接：https://www.mdpi.com/1422-0067/20/1/153/htm