Plant Cell：中农王毅|NMT验证NRT1.5的钾转运功能|旭月活体研究通讯218期

       研究使用设备

NMTPhysiolyzer^®活体生理检测仪

     

      2017年，中国农业大学的王毅教授课题组在植物科学领域的顶级期刊Plant Cell上发表了题为NRT1.5/NPF7.3 Functions as a Proton-Coupled H⁺/K⁺ Antiporter for K⁺ Loading into the Xylem in Arabidopsis的研究成果。这是王毅教授利用非损伤微测技术（Non-invasive Micro-test Technology, NMT）发表的第二篇高水平文章（Plos Pathog：农科院宁约瑟中农王毅|NMT验证稻瘟病菌利用K通道抑制先天免疫（第207期）| 旭月活体研究通讯），李红为本文的第一作者。

       钾和氮是植物生长必需的大量元素，对于提高作物产量具有积极的促进作用。并且已有研究表明：植物体内，K⁺和NO₃^-的吸收、转运是相互关联的；但是，K⁺和NO₃^-协调转运的分子机制仍然是不清楚的。

       研究人员通过正向遗传方法分离到一株对于低钾敏感的拟南芥突变体lks2，因其在低钾条件下叶片表现出黄化。以此突变体为研究对象得到对应的转运蛋白基因NRT1.5/NPF7.3，将其转入非洲爪蟾卵母细胞，利用基于非损伤微测技术的NMT活体生理检测仪Physiolyzer®，检测了活体爪蟾卵母细胞K⁺、H⁺流的变化过程。

非洲爪蟾卵母细胞K⁺流检测图

       结果显示：突变体lks2编码的转运体NRT1.5/NPF7.3，属于硝酸盐转运蛋白1/肽转运蛋白(NRT1/PTR)家族。lks2/nrt1.5突变体，特别是低钾条件下，在K+、NO3-从根部转运至地上部分的过程中明显有缺陷。

NRT1.5介导下，非洲爪蟾卵母细胞K⁺、H⁺流速

          由此证明：1）lks2/nrt1.5可作为质子耦合H⁺/K⁺转运蛋白；2）质子梯度能够促进NRT1.5介导的K⁺从根的薄壁细胞外排到木质部。这也揭示了NRT1.5在K⁺从根部转运到地上部分过程中起到的重要作用，同时也参与了K⁺/NO₃^-分布的协调过程。

          王毅教授自2008年便开始接触NMT，是国内NMT的先行者之一，见证了NMT从一项新技术，经不断地发展、创新，直至成为当今生理研究的一项必备技术。

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