J Exp Bot :江蘇師范大學丨丨多倍體維持鈉鉀穩態促耐鹽能力的新機制

來源: 旭月(北京)科技有限公司   2019-11-4   訪問量:265評論(0)

NMT是基因功能的活體檢測技術,已被31位諾貝爾獎得主所在單位,及北大、清華、中科院使用。

2019年10月江蘇師大NMT合作研究中心(測試中心)服務信息

期刊:Journal of Experimental botany

主題:鉀離子和鈣離子可滲透通道對H2O2的根區特異性敏感性決定了鹽堿化二倍體和六倍體三叉戟的離子xxxxx

標題:Root-zone-specific sensitivity of K+-and Ca2+-permeable channels to H2O2 determines ion homeostasis in salinized diploid and hexaploid Ipomoea trifida

影響因子:5.354

檢測指標:K+、H+、Ca2+、Na+流速

檢測部位:甘薯

K+、H+、Ca2+瞬時:分生區(距離根尖500μm處),伸長(距尖端3毫米),成熟(尖端15毫米)
K+、Na++:分生組織區(距離尖端300-600μm)測量間隔為100μm),伸長區(1-3 mm)測量間隔為500μm的尖端和成熟區(距尖端10-15毫米,測量間隔為1毫米)

K+、H+、Ca2+、Na+流速流實驗處理方法:

甘薯幼苗,150mM NaCl處理7d/150mM NaCl瞬時處理

K+、H+、Ca2+、Na+流速流實驗測試液成份:
H+/K+/Ca2+瞬時:0.1 mM NaCl, 0.1 mM MgCl2,0.1 mM CaCl2, and 0.5 mM KCl at pH 5.7
K+:150 mM NaCl, 0.1 mM MgCl2, 0.1 mM CaCl2, and 0.5 mM KCl, pH 5.7

作者:江蘇師范大學孫健、李宗蕓

英文摘要

 

Polyploids generally possess superior K+/Na+ homeostasis under saline conditions compared with their diploid progenitors.

In this study, we identified the physiological mechanisms involved in the ploidy-related mediation of K+/Na+ homeostasis in the roots of diploid (2x) and hexaploid (6x; autohexaploid) Ipomoea trifida, which is the closest relative of cultivated sweet potato. Results showed that 6x I. trifida retained more K+ and accumulated less Na+ in the root and leaf tissues under salt stress than 2x I. trifida.

Compared with its 2x ancestor, 6x I. trifida efficiently prevents K+ efflux from the meristem root zone under salt stress through its plasma membrane (PM) K+-permeable channels, which have low sensitivity to H2O2. Moreover, 6x I. trifida efficiently excludes Na+ from the elongation and mature root zones under salt stress because of the high sensitivity of PM Ca2+-permeable channels to H2O2.

Our results suggest the root-zone-specific sensitivity to H2O2 of PM K+- and Ca2+-permeable channels in the co-ordinated control of K+/Na+ homeostasis in salinized 2x and 6x I. trifida. This work provides new insights into the improved maintenance of K+/Na+ homeostasis of polyploids under salt stress.

 

中文摘要(谷歌機翻)

與二倍體祖細胞相比,多倍體在鹽水條件下通常具有優越的K+ / Na+穩態。

在這項研究中,我們確定了與二倍體(2x)和六倍體(6x;自六倍體)Tripoda的根的K+/ Na+穩態的倍性相關介導有關的生理機制,這是栽培紅薯的近親。結果表明,與2x I. trifida相比,在鹽脅迫下6x I. trifida保留更多的K +并在根和葉組織中積累較少的Na+。

與2x祖先相比,6x裂葉線蟲通過其對H2O2敏感性低的質膜(PM)K+滲透通道有效地防止了鹽脅迫下分生組織根區的K+流出。此外,由于PM Ca2+的可滲透通道對H2O2的敏感性高,因此6x I. trifida有效地將Na+從鹽脅迫下的伸長和成熟根區中排除。

我們的結果表明,在鹽漬化2x和6x鹽粉虱的K+ / Na+動態平衡控制中,PM K+-和Ca2+滲透通道對H2O2的根區特異性敏感性。這項工作為改善鹽脅迫下多倍體K+ / Na+穩態的維持提供了新的見解。

結果表明:在分生組織區中,觀察到更高的K+流出量的是2x,在鹽處理(約30分鐘)期間,鹽誘導的K+滲漏的平均速率高達4800 pmol cm-2 s-1(比6x高1.9倍)。但是,在伸長和成熟的根部區域觀察到相反的趨勢,其中6x比2x表現出更強烈的K+外排。


文章鏈接:https://academic.oup.com/jxb/article/70/4/1389/5301728



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