Plant Physiol:湖南农大张振华|NRT1.1降低高铵胁迫根尖铵积累|旭月活体研究通讯217期

来源: 旭月(北京)科技有限公司   2018-11-2   访问量:517评论(0)

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研究使用杏彩2

NMT活体生理检测仪 NMT Physiolyzer®

2018年10月,湖南农大张振华教授团队针对影响稻田油菜养分高效利用的渍害问题的研究成果,在Plant Physiology上发表,研究标题为“NRT1.1-related NH4+ toxicity is associated with a disturbed balance between NH4+ uptake and assimilation”。这是张振华教授利用非损伤微测技术(Non-invasive Micro-test Technology, NMT)在Plant Physiology上发表的第二篇文章。

Plant Physiol:NMT在稻油轮作养分高效利用机理上的应用

上一篇文章中,利用NMT检测了油菜根部液泡的跨膜NO3-运输,发现低氮素利用率(NUE)油菜液泡吸NO3-的速率是高NUE油菜的3倍,后者将更高比例的NO3-分配到杏耀娱乐注册质中,继而诱导根部NRT1.5的表达,同时抑制NRT1.8的表达,最终导致更大比例的NO3-装载到木质部汁液中运输到油菜的地上部分。这是稻油轮作条件下氮高效型油菜品种基因型拥有更高NUE的重要原因之一。

高(H)、低(L)NUE油菜根部液泡NO3-跨膜吸收速率

此次新发表的研究成果,揭示了拟南芥NRT1.1的信号功能调控铵吸收和C-N代谢解偶联,增强植物对铵胁迫的敏感性。研究结果为深入了解植物铵毒害的发生机制,提高稻田渍害条件下的油菜氮素养分利用效率提供了理论支撑。

研究发现,在(NH4)2SO4环境下,NRT1.1通过信号调控诱导根中NH4+吸收转运蛋白的表达来增强对生长环境中NH4+的吸收;另外,根系NH4+的同化途径GS/GOGAT循环显著降低,而PK酶活性没有受到显著影响,造成植物体内NH4+大量累积,碳氮代谢失衡,并诱导乙烯的产生,促进植物衰老。nrt1.1突变体根中NH4+吸收转运蛋白没有受到(NH4)2SO4的显著诱导,GS/GOGAT循环也没有受到显著影响,而GDH的活性显著提高,通过对NH4+吸收与同化之间的协同作用,降低了植株体内NH4+的累积,缓解铵毒的发生。

野生型、突变体根尖分生区NH4+外排速率对比。正值表示外排

本研究利用基于NMT技术的NMT活体生理检测仪Physiolyzer®,检测了油菜根部分生区NH4+外排的速率,实时观测到了突变体根尖排NH4+速率显著高于野生型。

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