******武维华老师实验室：该项研究表明，模式植物拟南芥根细胞钾离子通道AKT1的活性受一蛋白激酶CIPK23的正向调控，而CIPK23的上游受两种钙信号感受器CBL1和CBL9的正向调控。植物根细胞钾离子通道AKT1是植物细胞自土壤溶液中吸收钾的主要执行者。在拟南芥植物中过量表达LKS1、CBL1或CBL9基因以增强AKT1的活性，能显著提高植株对低钾胁迫的耐受性。基于研究结果，提出了包括CBL1/9、CIPK23和AKT1等因子的植物响应低钾胁迫的钾吸收分子调控理论模型。该项研究结果在认知植物钾吸收利用的分子调控机理方面有理论科学意义，也可能在利用分子操作技术改良植物钾营养性状方面有潜在应用价值******************************第三节植物细胞的离子跨膜运输机制一、被动运输二、主动运输三、共运输第31页，共54页，星期日，2025年，2月5日一、被动运输（passivetransport）离子的跨膜运输并不直接消耗ATP，且其被动运输方式是顺跨膜电化学势梯度进行。如简单扩散（simplediffusion）离子的被动跨膜转运输是在载体的协助下进行，其运输速度慢。如协助扩散（facilitateddiffusion）第32页，共54页，星期日，2025年，2月5日第33页，共54页，星期日，2025年，2月5日二、主动运输(activetransport)离子的跨膜运输与消耗水解ATP相偶联，且被运送离子的方向是逆该离子跨膜电化学势梯度进行。如H＋-ATPase质膜上的主动运输初始主动运输跨膜质子电化学势梯度驱动其它离子或小分子通过相应载体跨膜运输次级主动运输第34页，共54页，星期日，2025年，2月5日通过载体的次级共运输过程示意。在质子电化学势梯度的驱动下，溶质S被逆着其电化学势梯度运送过膜。（引自Taiz+Zeiger,1998）第35页，共54页，星期日，2025年，2月5日三、共运输(co-transport)也称协同运输，指两种溶质被同时运输过膜的机制，两者缺一则此过程不会发生。分为：同向共运输（symport）反向共运输（antiport）第36页，共54页，星期日，2025年，2月5日跨膜运转蛋白的类型第37页，共54页，星期日，2025年，2月5日第四节高等植物K＋、Ca2＋的跨膜运输机制研究进展一、氮素跨膜转运系统二、磷元素跨膜转运系统三、高等植物细胞K＋的跨膜转运系统及机制四、高等植物Ca2+的跨膜运转机制第38页，共54页，星期日，2025年，2月5日一、氮素跨膜转运系统吸收氮素形式：NH4＋、NO3－、某些氮基酸、多肽等。硝酸还原酶亚硝酸还原酶NH4＋含氮有机物NNPPTR拟南芥，大豆，大麦，黄瓜、番茄等。第39页，共54页，星期日，2025年，2月5日二、磷元素跨膜转运系统H2PO4－、HPO42－、PO43－耗能H＋－ATPase产生的电化学势梯度下Pi与H＋共运输磷转运体Pi/H+拟南芥中9个磷转运体土壤中缺磷时，增加磷酸转运体的表达提高植物对磷的吸收。第40页，共54页，星期日，2025年，2月5日1.K+的跨膜运输机制三、高等植物细胞K＋的跨膜运转机制ThetransportofK+intobarleyrootsshowstwodifferentphases.第41页，共54页，星期日，2025年，2月5日高亲和性K+吸收机制(1)H+-K+交换ATPase:认为高亲和性K+吸收是通过H+-ATPase与K+反向交换进行的。实验证据：K+吸收伴随H+外流；K+可激活H+-ATPase.相反证据：K+内流和H+外流没有时间上的对应关系，也没有确定的化学计量比。激活H+-ATPase的浓度是数十毫摩尔。第42页，共54页，星期日，2025年，2月5日(2)K+-ATPase:认为植物细胞也可能存在K+-ATPase.动物、细菌和真菌中都证明有K+-ATPase。在植物细胞中尚未获得确切证据。(3)K+-H+同向共运转体(4)Na+-K+同向共运转体(5)其它高亲和性K+吸收载体：HvHAK1基因，AtKUP1.第43页，共54页，星期日，2025年，2月5日低高亲和性K+吸收机制低高亲和性K+吸收由K+离子通道介导。有两