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主题: H+、Ca2+流调控根系向水性反应

H+、Ca2+流调控根系向水性反应 2018-07-30 17:04 #2652

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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

(文献编号:C2018-001)


向水性是植物根系适应土壤环境变化的关键过程,通过向水性适应土壤水分梯度以及生长方向。然而,这种向水性反应机制目前仍不清楚。

许教授在“中关村NMT非损伤微测技术产业联盟”访谈中曾明确表示:根的向水性与H+的吸收、外排相关,H+流是水、肥研究的核心思想。

2018年2月,福建农林大学的许卫锋教授课题组在Plant Physiology上发表了题为“Comparative analysis of Arabidopsis ecotypes reveals a role for brassinosteroids in root hydrotropism”的研究成果。苗锐博士等为本文的共同第一作者。

课题组从世界各地收集到31种拟南芥生态型,将其培养在专门设计的土壤模拟系统中,使其根系沿水分梯度生长。通过分析转录组与生理变化,选出3种生态型,分别是Ws(强亲水性)、Col-0(中亲水性)和C24(弱亲水性)。

以不同生态型拟南芥的根系为研究对象,利用基于非损伤微测技术(Non-invasive Micro-test Technology, NMT)的活体生理检测仪Physiolyzer®,测定了活体拟南芥根尖的Ca+、H+和H2O2流的变化过程。

研究发现:根的向水性与H+外排、Ca2+吸收、氧化还原平衡、表观遗传调控和激素信号均相关。进一步研究油菜素内酯(BR)的作用:BR合成抑制剂存在时,相比于弱亲水性的C24型,Ws的强亲水性反应降低;H+外排以及初生根伸长也受到抑制。


研究也证明BRI1(BR受体)与AHA2(PM H+-ATPase)会相互作用,他们的表达模式是高度协调的。这种协同作用在Ws型中表达出强的亲水性。结果表明:BR介导的H+外排是拟南芥根系向水性反应的关键。

图注:拟南芥根尖H+流检测图
图注:3种生态型拟南芥在对照组与不同时长处理组下的根尖H+、Ca2+、H2O2流的变化。efflux代表外排,influx代表吸收
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许卫锋教授利用活体生理检测仪Physiolyzer®进行了大量研究,至今已发表SCI文章9篇,总影响因子47.349。

注:SIET、MIFE、SVET、SPET等技术名称,已经统一为Non-invasive Micro-test Technology,中文名“非损伤微测技术”,简称NMT。
最后修改: 2018-07-31 09:57 由 Magee.
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