GRF9促進(jìn)根部H+外排適應(yīng)水脅迫
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NISC文獻(xiàn)編號(hào)：C2015-023
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研究使用設(shè)備
2015年，中科院南京土壤所許衛(wèi)鋒與香港中文大學(xué)張建華，在植物領(lǐng)域的知名期刊Journal of Experimental Botany上發(fā)表了題為Involvement of 14-3-3 protein GRF9 in rootgrowth and response under PEG-induced water stress的研究成果。
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2012年，合作雙方利用基于非損傷微測(cè)技術(shù)(Non-invasiveMicro-test Technology, NMT)的旭月NMT逆境研究工作站，檢測(cè)了擬南芥根部H+流，發(fā)現(xiàn)ABA通過(guò)調(diào)節(jié)生長(zhǎng)素的運(yùn)輸促進(jìn)根尖H+的分泌來(lái)適應(yīng)水脅迫。此次研究同樣以擬南芥作為材料，探索了14-3-3家族的GRF9在調(diào)控植物適應(yīng)水脅迫過(guò)程中的作用機(jī)制。
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實(shí)驗(yàn)材料分為野生型（WT）、GRF9缺陷突變組（grf9）以及GRF9超表達(dá)組（OE），分別觀(guān)察了各組樣品在正常與水脅迫條件下的長(zhǎng)勢(shì)，并利用旭月NMT逆境研究工作站檢測(cè)了根部H+流。在兩種條件下，OE組長(zhǎng)勢(shì)均好于WT組，而grf9組長(zhǎng)勢(shì)最差。結(jié)果顯示，GRF9促進(jìn)了水脅迫條件下，擬南芥根部伸長(zhǎng)區(qū)、根毛區(qū)H+的外排。
此外，通過(guò)OE組觀(guān)察到GRF 9有助于地上部分的有機(jī)物向根部分配。結(jié)合嫁接實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，表明在水脅迫條件下，GRF9通過(guò)激活質(zhì)膜H+-ATPase、促進(jìn)根部生長(zhǎng)區(qū)域分泌H+，并且加強(qiáng)地上部分有機(jī)物向根部分配，從而調(diào)節(jié)植物應(yīng)對(duì)水脅迫。這一結(jié)論也合理解釋了水脅迫條件下相比于地上部分，根部生長(zhǎng)更為旺盛的原因。
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圖注：擬南芥根部H+流檢測(cè)圖
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圖注：不同基因型擬南芥在水脅迫下，根部分生區(qū)、過(guò)渡區(qū)、伸長(zhǎng)區(qū)、根毛區(qū)H+流。正值表示外排。
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這是許衛(wèi)鋒研究員利用旭月NMT逆境研究工作站發(fā)表的第7篇SCI文章，累計(jì)影響因子40.893（共8篇）。許衛(wèi)鋒研究員課題組目前在擬南芥水脅迫、磷、鹽堿脅迫研究上建立了完善、有效的H+流實(shí)驗(yàn)體系，已成為利用旭月非損傷微測(cè)系統(tǒng)研究H+-ATPase相關(guān)基因功能的引領(lǐng)者。
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注：SIET、MIFE、SVET、SPET等技術(shù)名稱(chēng)，已經(jīng)統(tǒng)一為Non-invasive Micro-test Technology，中文名“非損傷微測(cè)技術(shù)”，簡(jiǎn)稱(chēng)NMT。
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