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文章

ECOTOX ENVIRON SAFE :天津师范大学丨NHX1转基因浮萍的耐镉生理机制(附NMT实验体系)

转自中关村旭月非损伤微测技术产业联盟

 

 

  • 期刊:Ecotoxicology and Environmental Safety
  • 主题:镉胁迫下Na+/H+逆向转运蛋白(NHX1)转基因浮萍中镉的积累减少
  • 标题:Declined cadmium accumulation in Na+/H+ antiporter (NHX1) transgenic duckweed under cadmium stress
  • 影响因子:4.527
  • 检测指标:Cd2+、H+流速
  • 检测部位:浮萍距离根尖100μm
  • Cd2+、H+流速流实验处理方法:浮萍在50μM CdCl2和50μM CdC+0.5mM阿米洛利分别处理2分钟,20分钟和2小时
  • Cd2+、H+流速流实验测试液成份:0.05mM CdCl2, 0.1mM CaCl2, 0.1mM KCl, 0.3mM MES, pH 5.5
  • 通讯作者:天津师范大学生命科学学院孙金生、杨琳

英文摘要

Cadmium (Cd) is a serious threat to plants health. Though some genes have been reported to get involved in the regulation of tolerance to Cd, the mechanisms underlying this process are not fully understood. Na+/H+ antiporter (NHX1) plays an important role in Na+/H+ trafficking. The salt and cadmium stress tolerance were found to be enhanced by NHX1 in duckweed according to our previous study, however, its function in Cd2+ flux under Cd stress has not been studied.

Here we explored the Cd2+ flux in wild type (WT) and NHX1 transgenic duckweed (NHX1) under Cd stress. We found that the Cd2+ influx in NHX1 duckweed was significantly declined, followed by an increased Cd2+ efflux after 20 min treatment of Cd, which resulted a less accumulation of Cd in NHX1.

Reversely, inhibition of NHX1 by amiloride treatment, enhanced Cd2+ influx in NHX1 duckweed, subsequently delayed Cd2+ efflux in both genotypes of duckweed under Cd2+ shock. H+ efflux in NHX1 duckweed was lower compare with that in WT with 20 min Cd2+ shock. NHX1 also increased the pH value with Cd2+ stress in the transgenic rhizoid. These finding suggested a new function of NHX1 in regulation of Cd2+ and H+ flow during short-term Cd2+ shock.

 

中文摘要(谷歌机翻)

镉(Cd)是对植物健康的严重威胁。虽然据报道一些基因参与调节对Cd的耐受性,但这一过程背后的机制尚不完全清楚。 Na+/H+逆向转运蛋白(NHX1)在Na+/H+运输中起重要作用。根据我们之前的研究,浮萍中的NHX1对盐和镉胁迫耐受性有增强作用,但其在Cd胁迫下对Cd2+ 通量的作用尚未得到研究。

在这里我们探讨了Cd胁迫下野生型(WT)和NHX1转基因浮萍(NHX1)中的Cd2+ 通量。我们发现NHX1浮萍中的Cd2+ 流入量显着下降,随后Cd处理20min后Cd2+ 流出量增加,导致NHX1中Cd的积累减少。

相反,阿米洛利处理对NHX1的抑制作用增强了NHX1浮萍中Cd2+ 的流入,延缓了Cd2+ 冲击下浮萍基因型中Cd2+ 的流出。 NHX1浮萍的H+流出量与WT相比,20min Cd2+ 冲击的H+流出量较低。 NHX1也增加了转基因根状茎中Cd2+ 胁迫的pH值。这些发现表明NHX1在短期Cd2+ 休克期间调节Cd2+ 和H+流动的新功能。

 

结果表明:在5分钟的镉处理后,如图a所示,在NHX1浮萍和WT浮萍中均检测到Cd2+吸收。有趣的是,NHX1浮萍中的Cd2+吸收量明显低于WT中的Cd2+吸收量。在5min处理镉时,NHX1浮萍中积累的镉含量较少。 阿米洛利是NHX1的抑制剂,用于研究瞬态Cd2+通量,在CdCl2(50μM)处理下NHX1活性下降。如图b所示,NHX1浮萍中的Cd2+吸收显着增加,与用镉和没有阿米洛利处理的WT中的Cd2+流入大致相同。该结果显示NHX1在短时间镉中在Cd2+流入中的作用。

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0147651319307183?via%3Dihub

 

 

兰州丨第五届陆地生态系统青年学者会丨特邀中科院专家NMT报告+两天现场答疑

转自:中关村旭月非损伤微测技术产业联盟

2019年8月25日至8月27日,由青年生态学者联盟发起,兰州大学生命科学学院承办,兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室和生态学创新研究院协助承办的“第五届陆地生态系统青年学者学术研讨会”在甘肃兰州举行。中关村NMT联盟受邀作技术报告。

此次,联盟邀请了中科院西北生态环境资源研究所石玉兰博士作《ω-3脂肪酸去饱和酶在植物耐受非生物胁迫中的功能》的报告。会议现场技术人员全程为您答疑解惑。

 

第五届陆地生态系统——青年学者学术研讨会

会场地点:甘肃省兰州市兰州大学盘旋路校区(天水南路校区)逸夫生物楼会议室305

报告时间:2019年8月27日 10:20

报告主题:ω-3脂肪酸去饱和酶在植物耐受非生物胁迫中的功能

联系人:程老师 18515811370

报告人介绍

石玉兰 博士

 中科院西北生态环境资源研究院助理研究员,甘肃省寒区旱区逆境生理与生态重点实验室成员,中科院“西部之光”入选者。主要从事植物逆境分子生态学研究。
石玉兰博士利用非损伤微测技术(Non-invasive Micro-test Technology)发现了转CbFAD3基因烟草在逆境胁迫下Ca2+流的变化,为该基因激发的整合调控提供了有力证据。相关研究工作已经在Journalof Experimental Botany等期刊上发表,并获得一项专利发明。

JXB:西北寒旱所、兰大丨FADs在植物胁迫耐受中的功能(钙信号)


非损伤微测技术目前可检测的指标有:H+、Ca2+、Na+、K+、Cl-、Mg2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+、NH+、NO3-、O2、H2O2、IAA。

 

 

内大生科院丨活体植物逆境功能基因研究应用培训

转自:中关村旭月非损伤微测技术产业联盟

2019年8月21日,由中关村NMT联盟组织的非损伤微测技术(Non-invasive Micro-test Technology, NMT)活体植物逆境功能基因研究应用培训,将在内蒙古大学生命科学学院举行

借此次联盟呼市行便利,凡内蒙古境内申请在本单位开展NNT理论应用培训,且执行时间在2019年8月19日~2019年8月25日(下周)期间,均可享受《中关村NMT联盟·西部地区NMT培训基金》全额补贴。非此时间段只享受70%补贴。

基金申请>>

 

主讲内容

非损伤微测技术(Non-invasive Micro-test Technology, NMT)是研究功能基因的一种技术,通过检测活体植物根茎叶与内/外环境间Ca/Cd/Na/K/N/O2...交换量的实时变化,揭示:

  • COLD1等位基因和特异SNP赋予水稻的耐寒新机制
  • CBL激酶提升植物抗盐耐寒能力的生理证据
  • 干旱胁迫如何促进植物的氮吸收
  • ......

地点:内蒙古大学南校区生命科学学院生物楼会议室228

培训安排:2019年8月21日 星期三 9:00~11:30

联系人:程老师 18515811370

 

主讲人简介

 

刘蕴琦 NMT高级顾问

中关村非损伤微测技术产业联盟秘书长,《NMT 101问》、《NMT论文集》副主编。协助中国农大武维华院士、中科院植物所种康院士等课题组,设计了Cell、Plant Cell等研究成果中的非损伤离子流实验部分。近5年,直接协助国内学者发表的SCI文章共67篇,累计影响因子308.64。

 

 

吴景涛 中关村NMT联盟认证高级售后工程师

美国扬格(旭月北京)中国北区及西南区售后经理,NMT耗材质检部负责人,高级售后培训工程师。


非损伤微测技术目前可检测的指标有:H+、Ca2+、Na+、K+、Cl-、Mg2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+、NH+、NO3-、O2、H2O2、IAA。

 

 

ECOTOX ENVIRON SAFE :中国海大丨Ca2+流可作为防污涂料性能评价指标(附NMT实验体系)

转自中关村旭月非损伤微测技术产业联盟

 

 

  • 期刊:Ecotoxicology and Environmental Safety
  • 主题:Ca2+流可作为防污涂料性能评价指标
  • 标题:Synthesis and antifouling evaluation of indole derivatives
  • 影响因子:4.527
  • 检测指标: Ca2+流速
  • 检测部位:藻细胞
  • Ca2+流实验处理方法:亚心形扁藻,吲哚衍生物瞬时处理
  • Ca2+流实验测试液成份:0.1mM KCl, 0.1mM CaCl2, 0.1mM MgCl2, 0.5mM NaCl, 0.3mM MES,0.2mM Na2SO4 and 0.1% sucrose, pH 7.8
  • 通讯作者:中国海洋大学李霞、冯康

英文摘要

Indole derivatives derived from the secondary metabolites of marine organisms possess the excellent antifouling property to inhibit the biofouling. These compounds and their analogues are simple in structure and have been proven to have low toxicity and bioaccumulation. Therefore, the active indole antifoulants are expected to replace the potentially toxic antifoulants which are widely used in current antifouling coatings.

Seven indole derivatives were synthesized via the Friedel-Crafts alkylation reaction and were characterized by IR spectra, 1H NMR, 13C NMR and elemental analysis. Inhibition experiments against marine algae and bacteria were conducted, and the partial inhibition rates of algae and bacteria were more than 90%. This outcome indicates that indole derivatives possess excellent properties suitable for use as targeting anti-fouling compound for algae and bacteria. Non-invasive Micro-test Technology (NMT) reveals that the Ca2+ efflux of Platymonas subcordiformis dramatically increased in the presence of indole derivatives, which is inferred to be the molecular mechanism for inhibiting the growth of marine algae.

The antifouling coatings containing indole derivatives were prepared and subjected to an antifouling test in a marine environment, and the results show that N-(1-H-5-bromo-indole-3-ylmethyl) benzamide and N-(1-H-2-phenyl-indole-3-ylmethyl) benzamide possess better antifouling performance compared to copper pyrithione (CuPT). According to these results, indole derivatives in this study might become novel and promising antifoulants.

 

中文摘要(谷歌机翻)

来自海洋生物次生代谢产物的吲哚衍生物具有优异的防污性能,可抑制生物污损。这些化合物及其类似物结构简单,已被证明具有低毒性和生物累积性。因此,有效的吲哚防污剂有望取代目前防污涂料中广泛使用的潜在有毒的防污剂。

通过Friedel-Crafts烷基化反应合成了7种吲哚衍生物,并通过IR光谱,1H NMR,13C NMR和元素分析进行了表征。对海藻和细菌进行了抑制实验,藻类和细菌的部分抑制率超过90%。该结果表明吲哚衍生物具有适合用作藻类和细菌的靶向防污化合物的优异性质。非侵入性微测试技术(NMT)揭示了在吲哚衍生物存在下,亚心形扁藻的Ca2+流出显着增加,这被推断为抑制海藻生长的分子机制。

制备含有吲哚衍生物的防污涂料并在海洋环境中进行防污试验,结果表明N-(1-H-5-溴 - 吲哚-3-基甲基)苯甲酰胺和N-(1-H-)与吡啶硫酮铜(CuPT)相比,2-苯基 - 吲哚-3-基甲基)苯甲酰胺具有更好的防污性能。根据这些结果,本研究中的吲哚衍生物可能成为新颖且有前景的防污剂。

 

结果表明:在吲哚衍生物存在下,Ca2+外排明显增加。在吲哚衍生物的影响下,藻细胞中Ca2+外排的峰值几乎是对照峰值的三倍。从分子机制推断,吲哚衍生物可以作为跨膜转运的抑制剂,并触发藻类细胞Ca2+外排,从而减少细胞内Ca2+的浓度。

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0147651319307535?via%3Dihub

 

 

AQUAT TOXICOL:约克大学丨盐污染淡水对昆虫渗透调节和气管鳃功能的影响(Na+流,附NMT实验体系)

转自中关村旭月非损伤微测技术产业联盟

 

 

  • 期刊:Aquatic toxicology
  • 主题:盐污染淡水对昆虫渗透调节和气管鳃功能的影响(Na+流)
  • 标题:Impact of salt-contaminated freshwater on osmoregulation and tracheal gill function in nymphs of the mayfly Hexagenia rigida
  • 影响因子:3.884
  • 检测指标: Na+流速
  • 检测部位:气管鳃丝中心轴
  • Na+流实验处理方法: 长约20mm的蜉蝣在FW(Freshwater)对照条件或SCW(Salt-contaminated water)处理7天
  • Na+流实验测试液成份: 0.5mM NaCl,206.5mM N-甲基-D-葡糖胺(NMDG)
  • 通讯作者:约克大学Andrew Donini、Fargol Nowghani

英文摘要

The impact of freshwater (FW) salinization on osmoregulation as well as tracheal gill morphology and function was examined in nymphs of the mayfly Hexagenia rigida following exposure to salt contaminated water (SCW, 7.25 g/l NaCl) for a 7-day period.

Ionoregulatory homeostasis was perturbed in SCW exposed H. rigida nymphs as indicated by increased hemolymph Na+, K+ and Cl levels as well as hemolymph pH and water content. Despite this, SCW did not alter gill Na+-K+-ATPase (NKA) or V-type H+-ATPase (VA) activity. In addition, NKA and VA immunolocalization in gill ionocytes did not show alterations in enzyme location or changes in ionocyte abundance.

The latter observation was confirmed using scanning electron microscopy (SEM) to examine exposed tracheal gill ionocyte numbers. Ionocyte surface morphometrics also revealed that SCW did not change individual ionocyte surface area or ionocyte fractional surface area. Nevertheless, analysis of Na+ movement across the tracheal gill of mayfly nymphs using scanning ion-selective electrode technique indicated that FW nymphs acquired Na+ from surrounding water, while tracheal gills of SCW nymphs had the capacity to secrete Na+.

Because Na+ secretion across the gill of SCW-exposed animals occurred in the absence of any change in (1) NKA and VA activity or (2) ionocyte numbers/surface exposure, it was reasoned that Na+ movement across the gill of SCW animals may be occurring, at least in part, through the paracellular pathway. The ultrastructure of tracheal gill septate junctions (SJs) supported this idea as they exhibited morphological alterations indicative of a leakier pathway. Data provide a first look at alterations in osmoregulatory mechanisms that allow H. rigida nymphs to tolerate sub-lethal salinization of their surroundings.

 

中文摘要(谷歌机翻)

在暴露于盐污染的水(SCW,7.25g / l NaCl)7天后,在may fly(Hexflynia rigida)的若虫中检查淡水(FW)盐化对渗透调节以及气管鳃形态和功能的影响。

在SCW暴露的H. rigida若虫中扰乱了离子调节的体内平衡,如血淋巴Na+,K+和Cl-水平增加以及血淋巴pH和水含量所示。尽管如此,SCW没有改变鳃Na+ -K+ -ATP酶(NKA)或V型H+ -ATP酶(VA)活性。此外,鳃离子细胞中的NKA和VA免疫定位没有显示酶位置的改变或离子细胞丰度的变化。

使用扫描电子显微镜(SEM)确认后一观察结果以检查暴露的气管鳃离子细胞数。离子细胞表面形态测量也表明,SCW没有改变个体离子细胞表面积或离子细胞分数表面积。然而,使用扫描离子选择性电极技术分析穿过may may若虫的气管鳃的Na+运动表明FW若虫从周围水中获得Na+,而SCW若虫的气管鳃具有分泌Na+的能力。

因为在SCW暴露的动物的鳃上Na+分泌发生在(1)NKA和VA活性或(2)离子细胞数量/表面暴露没有任何变化的情况下,因此推测在SCW动物的鳃上Na+运动可能是至少部分地通过细胞旁路径发生。气管鳃隔膜交界处(SJs)的超微结构支持这一观点,因为它们表现出指示渗漏途径的形态学改变。数据首次提供了渗透调节机制的改变,这些改变使得H. rigida若虫能够耐受其周围环境的亚致死盐化。

 

结果表明,在RI至RVI六个不同区域,沿着蜉蝣的鳃在空间上检查Na+转运(图A)。在所测量的所有6个区域中,蜉蝣的鳃从周围的水中吸收Na+。在前4个鳃区域(RI-RIV)Na+吸收速率大于RV、RVI。相反,发现SCW蜉蝣的鳃在所检查的所有6个区域中分泌Na+,并且分泌速率的空间差异是显着的(图C),来自近端的前两个区域RI和RII比后4个区域的分泌速率要大很多。(图C)。

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166445X18310634?via%3Dihub

 

 

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