基本信息
主題：NMT發現GSNOR通過調控K+穩態增強植物對銨毒的耐受性
期刊：Journal of Experimental Botany
影響因子：5.908
研究使用平臺：NMT植物營養創新平臺
標題：Induction of?S-nitrosoglutathione reductase protects root growth from ammonium toxicity by regulating potassium homeostasis in Arabidopsis and rice
作者：中科院南京土壤研究所李光杰、張琳、宋海燕
檢測離子/分子指標
K+
檢測樣品
擬南芥根成熟區（距根尖~2500 μm根表上的點）
銨（NH4+）對大多數植物的根系生長來說，在中等濃度水平下已經產生毒害作用，但根系對NH4+的耐受機制依然不甚清楚。本文報道了較高濃度的NH4+通過SNO1（sensitive to nitric oxide 1）/SOS4（salt overly sensitive 4）基因途徑抑制K+的吸收，誘導NO的積累，從而抑制主根生長。NH4+也促進了根系GSNOR（S-亞**谷胱甘肽還原酶）的積累。過表達GSNOR提高了根系對NH4+的耐受性，而GSNOR的缺失會進一步誘導NO的積累，提高了SNO1/SOS4活性，從而降低了根系組織中K+含量，增強了根系對NH4+的生長敏感性。此外，GSNOR同源基因OsGSNOR在水稻銨耐性中同樣發揮相似作用。免疫印跡結果表明，銨誘導的GSNOR蛋白增加有賴于VTC1（Vitamin C1）的功能，在vtc1-1突變體中，銨對GSNOR蛋白的誘導效應完全喪失，導致根系過量的NO積累及嚴重的鉀離子穩態失衡，對NH4+毒性具有超敏性。在vtc1-1突變體中強化GSNOR基因，可以部分恢復vtc1-1突變體的銨耐性。本研究表明，GSNOR依賴于VTC1，通過抑制NO介導的組織K+的抑制來增加根系對NH4+的耐受性。
離子/分子流實驗處理
7日齡擬南芥，在0、10 mM NH4+的生長培養基中培養24 h。
離子/分子流實驗結果
為了評估NO在高NH4+條件下對根部K+積累的作用，研究用NMT檢測了根部表皮細胞的凈K+流速。NH4+處理減少了Col-0和nox1（NO-overproducting mutant）的凈K+內流；然而，在對照和NH4+處理下，nox1的K+內流都明顯低于Col-0（圖1），與K+含量分析一致。NO與K+含量呈負相關，表明NO參與了NH4+抑制的擬南芥K+吸收過程。與Col-0對照組相比，NH4+處理下，sno1/sos4突變體K+內流速率同樣明顯降低（圖1）。
圖1. Col-0、nox1和sno1/sos4根系成熟區的凈K+流速。
圖2. 擬南芥根成熟區K+檢測圖
地 址： 海淀區蘇州街49-3號盈智大廈601室 聯系人： 電 話： 010-82622628；010-62656315；010-62523549 傳 真： 010-82622629（傳真/直撥電話） Email：china@youngerusa.cn
旭月（北京）科技有限公司
商家主頁