烟草Shaker钾通道NKT3A在低钾胁迫下调控幼苗钾吸收转运的分子机制及生理功能

为解决低钾胁迫下作物钾吸收效率低的问题，研究人员通过酵母异源表达系统鉴定出烟草Shaker K+通道NKT3A，证实其具有内向整流K+转运功能。利用启动子分析、基因编辑构建过表达/敲除突变体，发现NKT3A通过上调表达促进幼苗钾吸收与分配，为作物抗逆育种提供新靶点。

　　钾离子(K⁺)是植物生长发育的关键营养元素，全球钾资源分布不均严重制约作物产量。研究发现烟草Shaker家族钾通道基因NKT3A在低钾条件下特异性激活，酵母异源表达实验证实其内向整流钾转运特性。通过启动子驱动的GUS染色和RT-qPCR分析，揭示NKT3A在幼苗期叶、茎中高表达，低钾胁迫诱导其根系表达上调。利用基因编辑技术构建的过表达株系表现出更强的K⁺吸收能力，而敲除突变体则出现钾转运缺陷。该研究首次阐明NKT3A通过调控钾离子空间分布增强烟草低钾适应性的分子机制，为作物营养效率遗传改良提供理论依据。