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Ca2+流速指示微藻氮脅迫信號轉導
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NISC文獻編號：C2014-007
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研究使用設備
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Ca2+作為植物細胞中最重要的第二信使，參與了植物許多逆境過程的信號轉導。在非生物逆境條件下，植物細胞中的Ca2+在時間、空間及濃度上會出現特異性變化，即誘發產生鈣信號。鈣信號再通過其下游的鈣結合蛋白進行感受和轉導，進而在細胞內引發一系列的生物化學反應以適應或抵制各種逆境的脅迫。
氮（N）限制作為其中一種非生物脅迫被認為是影響植物生長和代謝的重要因素，藻類植物在受到氮素脅迫時會合成一定的淀粉和脂質對脅迫進行響應。作者認為這種適應脅迫的代謝過程與Ca2+的信號轉導過程相關。
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本研究中，作者選取綠藻(Chlorella sp. C2)作為實驗材料，設置BG11溶液對照組和去除NaNO3的BG11溶液的處理組，利用NMT結合其他技術探討藻類植物在受到N脅迫時Ca2+在時間、空間及濃度上的變化及離子所涉及的代謝過程調控。
結果表明，綠藻的Ca2+在對照組中呈外流狀態，在受到脅迫的初期階段（0-2天），N素的缺失顯著的降低了Ca2+的流速，在后半階段（2-8天），Ca2+的流速持續降低最終呈內流狀態，且處理組和對照組差異顯著(如圖)。
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非損傷微測技術（NMT）作為一種非損傷實時測定活體樣品的技術，與膜片鉗技術和熒光成像技術相比，能解決上述技術無法揭示離子在時間、空間上變化的缺陷。在說明信號轉導過程中離子的流速變化的問題上，NMT更是一項不可缺少的技術。
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圖注：左圖為樣品實時檢測圖；右圖為氮脅迫0-8天時，綠藻Ca2+的流速。正值表示外排，負值表示內流。
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注：SIET、MIFE、SVET、SPET等技術名稱，已經統一為Non-invasive Micro-test Technology，中文名“非損傷微測技術”，簡稱NMT。
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