14．PIN2通过质子（H⁺）分泌调节拟南芥对碱胁迫的适应

土壤的碱胁迫是一个普遍的环境问题，造成农业减产。高pH主要影响植物根部的生长和发育，研究表明质膜H⁺-ATPase通过调节质子分泌，在适应碱胁迫中起到重要作用。之前的研究中有个假说认为，生长素通过质膜H⁺ATPase调节的质子分泌在植物适应碱胁迫中起到重要作用。

2012年8月，香港中文大学张建华实验室和中国科学院南京土壤研究所施卫明实验室联合发表了题为“PIN2 is required for the adaptation of Arabidopsis roots to alkaline stress by modulating proton secretion”的文章，证实了PIN2在通过质膜H⁺-ATPase引起的质子分泌调控根适应碱胁迫的过程中起到重要作用的假说。

本研究使用非损伤微测技术（NMT）测定了拟南芥根部的H⁺流速，发现碱胁迫增加了野生型拟南芥根尖生长素的转运和PIN2的表达。在碱胁迫下，和WT相比，pin2突变体质膜H⁺-ATPase的活性、根的伸长、生长素的转运和质子的分泌都有所下降。pks5突变体缺乏PIN2，丧失了在碱胁迫下原有的更高的质子分泌能力和更强的初生根的伸长能力。在碱胁迫下PIN2的转录水平与初生根的伸长速率以及质子分泌能力呈正相关。

图注：距拟南芥根尖（根帽生长连接处）750μm处的H⁺外流大小。正值为⁺外流。

Xu WF, et al. PIN2 is required for the adaptation of Arabidopsis roots to alkaline stress by modulating proton secretion. Journal of Experimental Botany, 2012, 63(17): 6105-6114. （2011 IF 5.364）

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