OSense O-Sense

 

旭月NMT简报---关键词搜索:

EEB河南农业大学:NMT发现低氧胁迫促水稻根IAA积累调控根系发育

转自中关村旭月非损伤微测技术产业联盟

 

 

 

 

 

基本信息

主题:NMT发现低氧胁迫促水稻根IAA积累调控根系发育

期刊:Environmental and Experimental Botany

影响因子:3.712

研究使用平台NMT植物生长发育创新平台

标题:Comparative morphological and transcriptomic responses of lowland and upland rice to root-zone hypoxia

者:河南农业大学赵全志、辛泽毓、刘娟

 

检测离子/分子指标

IAA,O2

 

检测样品

水稻(低地和高地两种)距根尖0、200、300、600、900、1200、1500、2500 μm根表上的点。

 

中文摘要(谷歌机翻)

      就两种生态型而言,低陆和旱稻在低氧条件下表现出不同的耐受水平。然而,它们之间的水稻根缺氧耐受性的分子机制尚不完全清楚。这项研究的目的是评估一种低陆稻悦富(YF)和一种陆稻IRAT109(IR)基因型的根的形态,生理和转录变化。形态生理学分析表明,与IR相比,YF在低氧条件下显示的根长,根和茎生物量减少,在根中形成更多的气孔,并保持更多的氧流入。吲哚-3-乙酸(IAA)流速模式在YF和IR中显示出对缺氧的不同响应。在低氧条件下,IAF,乙烯和过氧化氢的含量在YF和IR中显著增加,而一氧化氮仅在YF中显著增加。随后,转录组分析显示,与IR相比,鉴定出更多的差异表达基因(DEG)对YF缺氧有反应。基因本体论(GO)和《京都基因与基因组百科全书》(KEGG)分析表明,两种基因型的DEG均富含能量代谢,通气组织形成,活性氧种类和细胞壁修饰,而YF中更多相关的DEG则显著丰富了这些途径比红外线YF中的特定DEGs尤其富含植物激素代谢和信号传导,例如生长素,茉莉酸和乙烯,而IR中的特定DEGs尤其富含光合作用。所有这些结果表明,YF比IR更耐缺氧,并阐明了低陆稻和旱稻差异耐缺氧性的某些特定机制。该研究为水稻遗传适应低氧胁迫提供了有价值的候选基因

 

离子/分子流实验处理

10日龄幼苗分别在充足氧(4.5~6.0 mg L-1)和缺氧(0.9~2.1 mg L-1)条件下培养5 d。

 

离子/分子流实验结果

在氧气充足(Aer)的条件下,分生区吸收O2比较剧烈。YF(低地品种)和IR(高地品种)在300 μm处吸收的O2最多,其流速值分别达到79.14 pmol cm-2s-1和83.72 pmol cm-2s-1,而在缺氧(Hyp)条件下分别为44.77 pmol cm-2s-1和40.08 pmol cm-2s-1(图1a);IR明显降低的更多一些。这说明,分生区是水稻根部感受氧的关键区域,IR对缺氧条件更加敏感。

根分生区同时也是IAA较为敏感的区域。缺氧条件下,除IR的300 μm处之外,两种水稻均表现为吸收IAA。氧气充足时,YF和IR在600 μm处的IAA吸收速率分别为29740 fmol cm-2s-1和35092 fmol cm-2s-1;而在缺氧条件下分别为8864 fmol cm-2s-1和5441 fmol cm-2s-1(图1b)。结合IAA含量测定结果,发现缺氧促使根部积累IAA。这说明生长素参与了缺氧条件下根系发育的调控过程。

 

 

图1. 沿水稻根尖O2和IAA流速的变化

 

测试液

0.1 mM KCl, 0.1 mM CaCl2, pH 5.5

 

仪器采购信息

据中关村NMT产业联盟了解,河南地区的河南农业大学于2014年采购了旭月(北京)科技有限公司的非损伤微测系统。

 

 

 

 

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2019.103916

 

关键词:非损伤微测技术;IAA;O2;逆境;缺氧