第33期--膜片钳和离子流技术结合研究离子平衡的机理

大麦木质部的离子平衡与抗盐的关系

图注：NaCl对两个品种的大麦生长和发育的影响。NaCl处理下大麦木质部K+和H+流的动态变化，离子通道抑制剂能够改变K+的外流。

 

抗盐是植物复杂的多基因性状，涉及大量的生理和生化过程，在这个过程中，离子平衡是一个关键的因素。本文研究了木质部的离子与抗盐的关系，阐明了离子平衡在抗盐中的机理。

离子进入木质部的控制过程是决定植物抗盐的关键因素。这项研究使用了MIFE技术(非损伤微测技术)、膜片钳、膜电势技术等方法测定了不同品种的大麦在抗盐过程中的相关特征。发现限制Na⁺进入木质部不是大麦抗盐的关键因素，抗盐品种木质部的Na⁺浓度和敏感性品种的大麦一样高。抗盐品种有保持更高的木质部K⁺/Na⁺比率的能力，能够有效阻隔Na⁺在叶片的积累，这说明K⁺会更加有效地进入木质部。抗盐品种大麦木质部的K⁺和Na⁺浓度的升高是为了有效地进行渗透调节，维持叶片的伸长生长。K⁺渗透电压敏感通道通过反馈行为维持木质部一个稳定的K⁺/Na⁺比率。

这项工作阐明了抗盐机制的复杂性，叶片具有更好地阻隔Na⁺的能力，木质部有维持高K⁺和高Na⁺的能力，这为抗盐机制的全面理解提供了证据。

 

关键词：salt stress(盐胁迫), xylem sap(木质部体液), K⁺, Na⁺, ion channels(离子通道), membrane depolarization(膜去极化)

参考文献：Shabala S et al. The Plant Journal (2010) doi: 10.1111/j.1365-313X.2009.04110.x.

 

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