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| NMT作為生命科學(xué)底層核心技術(shù)，是建立活體創(chuàng)新科研平臺(tái)的必備技術(shù)。2005年~2020年，NMT已扎根中國15年。2020年，中國NMT銷往瑞士蘇黎世大學(xué)，正式打開歐洲市場。 |
基本信息
主題：NMT發(fā)現(xiàn)內(nèi)源氫提升質(zhì)子泵及Na-H逆向轉(zhuǎn)運(yùn)體活性促植物耐鹽
期刊：Plant Cell &?Environment
影響因子：6.362
研究使用平臺(tái)：NMT植物耐鹽創(chuàng)新平臺(tái)
標(biāo)題：Molecular hydrogen-induced salinity tolerance requires melatonin signalling inArabidopsis thaliana
作者：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)沈文飚、蘇久廠
檢測離子/分子指標(biāo)
Na+、K+、H+
檢測樣品
擬南芥根（距根尖400 μm根表上的點(diǎn)）
褪黑素（MT）在鹽分脅迫耐受性中發(fā)揮積極作用。但是，調(diào)節(jié)MT的上游信號(hào)組件知之甚少。在這里，我們報(bào)告內(nèi)源性MT在擬南芥的鹽度響應(yīng)中作用于分子氫（H2）的下游。來自萊茵衣藻的富氫水的添加和hydroase1基因（CrHYD1）的表達(dá)增加了內(nèi)源性H2和MT水平，并提高了耐鹽性。沒有血清素N-乙酰基轉(zhuǎn)移酶基因（SNAT）時(shí)，未觀察到這些結(jié)果。H2增加了野生型和CrHYD1品系中SNAT轉(zhuǎn)錄物的水平，其中Na+/K+比率較低，而離子運(yùn)輸相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄物的水平較高。在atsnat/CrHYD1-4雜交種中未觀察到這些變化。在CrHYD1植物中觀察到的MT依賴性Na+外排增加，至少部分是由于跨質(zhì)膜的Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)增強(qiáng)所致。在atsnat/CrHYD1-4雜交種中，內(nèi)源性H2誘導(dǎo)的MT依賴離子和氧化還原穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)受到損害。綜上所述，這些結(jié)果表明，MT誘導(dǎo)的鹽度耐受性是由H2信號(hào)級(jí)聯(lián)誘導(dǎo)的，該信號(hào)級(jí)聯(lián)響應(yīng)鹽度調(diào)節(jié)離子和氧化還原穩(wěn)態(tài)。
離子/分子流實(shí)驗(yàn)處理方法
5日齡擬南芥幼苗，
①?135 mM NaCl處理2 d
② 135 mM NaCl實(shí)時(shí)處理
③?500 μM原釩酸鹽（PM H+-ATPase抑制劑）處理30 min
④?100 μM阿米洛利（Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白抑制劑）處理30 min
在對(duì)照條件下，WT、CrHYD1-3、CrHYD1-4、atsnat/CrHYD1-4和atsnat幼苗之間的凈Na+、H+和K+流速差異不顯著（圖1A-C）。在NaCl脅迫下，CrHYD1-3和CrHYD1-4植株根系Na+外排速率和H+內(nèi)流速率均高于WT（圖1A, B）。同時(shí)，atsnat/CrHYD1-4雜交種與WT的Na+外排速率和H+內(nèi)流速率變化差異不顯著。相反，atsnat根中的Na+外排速率和H+內(nèi)流速率低于atsnat/CrHYD1-4雜交種和WT。研究還觀察到CrHYD1-3和CrHYD1-4植株的根表現(xiàn)出比WT更低的凈K+外排速率（圖1C），而atsnat/CrHYD1-4根中的K+外排速率與WT相同。與WT和atsnat/CrHYD1-4相比，在atsnat根中也觀察到更高的凈K+外排速率（圖1C）。
接下來，研究監(jiān)測了鹽脅迫對(duì)擬南芥根系實(shí)時(shí)K+流速的影響。如圖1D所示，與WT相比，CrHYD1-3和CrHYD1-4的實(shí)時(shí)K+流速對(duì)NaCl實(shí)時(shí)處理的敏感性較低。但是，atsnat/CrHYD1-4的實(shí)時(shí)K+外排速率與WT相似。相反，與atsnat/CrHYD1-4和WT植物相比，atsnat突變體具有更高的實(shí)時(shí)K+外排速率。另外，NaCl實(shí)時(shí)處理期間根系中K+流速的平均值也顯示出類似的趨勢(shì)（圖1E）。綜上，褪黑素（Melatonin，MT）可能在鹽脅迫下對(duì)內(nèi)源性H2誘導(dǎo)的離子轉(zhuǎn)運(yùn)起積極的調(diào)節(jié)作用。
圖1. 幼苗根系穩(wěn)態(tài)和實(shí)時(shí)離子流速的變化情況
在NaCl脅迫下，檢測了質(zhì)膜轉(zhuǎn)運(yùn)體抑制劑對(duì)WT，CrHYD1-3
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