本技术涉及一种钠离子转运蛋白基因，其核苷酸序列为SEQ ID NO.1，用于提高玉米的耐盐性。通过亚细胞定位和酵母表型互补实验，证实ZmHAK11基因编码的Na+转运蛋白主要定位于细胞质膜，并具有内向Na+转运活性。在盐胁迫条件下，ZmHAK11基因通过减少Na+从根部向地上部分的转运，从而增强玉米的耐盐碱能力，表明该基因或其编码蛋白能有效调控玉米苗期的耐盐性。
背景技术
在盐碱土壤中，钠离子(Na+
)是最为普遍且有害的阳离子，减少Na+
进入地上组织是大多数甜土植物的重要耐盐机制(Yang et al.,2003；Munns and Tester,2008)。玉米(Zeamays ssp.mays)是我国的三大农作物之一。近年来，我国对玉米相关产品的需求不断增长,玉米自给缺口不断扩大。与此同时，盐碱等环境胁迫对我国玉米生产的负面影响也呈现不断增长的趋势，这给我国玉米生产的可持续发展带来了新的挑战(Egamberdieva et al.,2019；Zhang et al.,2019)。已有研究显示，不同玉米品种的地上部Na+
含量及其耐盐性存在显著差异(Liang et al.,2024)。近年来，已有少数与盐胁迫下玉米Na+
稳态维持相关的耐盐碱基因被克隆，它们在不同的Na+
稳态维持过程中发挥作用，为玉米耐盐碱提供了重要的基因资源。例如，通过群体Na+
含量相关的QTL和GWAS分析，鉴定到参与玉米木质部导管Na+
卸载的ZmNC1/ZmHKT1和Na+
选择性的HAK/KUP/KT家族转运蛋白ZmNC2/ZmHAK4。这两个蛋白分属不同家族，通过将木质部导管中的Na+
转运到周围薄壁细胞中来减少Na+
根向地上部的运输，从而减少了Na+
在地上部的积累，促进玉米耐盐(Zhang et al.,2018；Zhang et al.,2019)。研究显示，ZmqKC3/ZmHKT2编码一个HKT家族转运蛋白，该蛋白负调控盐胁迫下地上部K+
含量和玉米的耐盐性(Cao et al.,2019)。又如曹等发现ZmNSA1的降解可以导致质膜H+
-ATPase(MHA2和MHA4)的转录水平增加，从而增强质膜H+
-ATP酶的功能，促进根系H+
外排和跨膜H+
梯度维持，从而促进Na+
稳态和玉米耐盐碱(Cao et al.,2020)。其中ZmHAK4是玉米中鉴定的一类新型Na+
转运蛋白。
HAK基因家族在大多数高等植物中包含许多成员，但只有少数被鉴定为钠离子选择性转运蛋白。因此，在HAK转运体家族中鉴定新的钠离子选择性转运蛋白对于植物，尤其是作物钠离子转运蛋白的发掘和耐盐碱机制的研究都具有重要意义。系统发育分析将HAK家族转运体分为四类(I-IV类)，本专利涉及的ZmHAK11为申请人新鉴定到的、属于HAK家族III类中的钠离子选择性转运蛋白，ZmHAK11的鉴定和功能解析可为通过增强Na+
稳态调控来改良玉米耐盐性提供重要理论和材料支撑。
实现思路