植物钙信号研究NMT标准化方案

一、视频资源

二、参考文献

C2015-005，种康，中科院植物所，Cell，根，Ca²⁺
COLD1 Confers Chilling Tolerance in Rice

C2018-026，张国平，浙江大学农学系，浙江省作物种质资源重点实验室，Plant Cell Physiol ，大麦，根部成熟区，K⁺、Ca²⁺、H⁺
A Sodium Transporter HvHKT1;1 Confers Salt Tolerance in Barley via Regulating Tissue and Cell Ion Homeostasis

C2019-002，孙健、李宗芸，江苏师范大学，J Exp Bot ，甘薯，根，K⁺、H⁺、Ca²⁺、Na⁺

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

C2019-020，李召虎，中国农业大学，New phytol，棉花、拟南芥，根，Ca²⁺、K⁺、Na⁺

Phosphatase GhDsPTP3a interacts with annexin protein GhANN8b to reversely regulate salt tolerance in cotton (Gossypium spp.)

C2019-033，杨润强，南京农业大学，Food and Chem Toxicol，大麦，Ca²⁺

Ca²⁺ involved in GABA signal transduction for phenolics accumulation in germinated hulless barley under NaCl stress

F2018-001，Science，花粉管，Ca²⁺

CORNICHON sorting and regulation of GLR channels underlie pollen tube Ca²⁺ homeostasis

C2014-010，孙蒙祥，武汉大学，J EXP BOT，花粉管，Ca²⁺

Exogenous γ-aminobutyric acid affects pollen tube growth via modulating putative Ca²⁺-permeable membrane channels and is coupled to negative regulation on glutamate decarboxylase

C2014-006，宋纯鹏，河南大学，Plant Cell，根毛/液泡，NH₄⁺/Ca²⁺

A Receptor-Like Kinase Mediates Ammonium Homeostasis and Is Important for the Polar Growth of Root Hairs in Arabidopsis

C2014-003，张献龙/涂礼莉，华中农业大学，New Phytologist，纤维细胞，Ca²⁺

The calcium sensor GhCaM7 promotes cotton fiber elongation by modulating reactive oxygen species (ROS) production

C2012-010，Plant Physiology，陈少良，北京林业大学，根/真菌团，Na⁺/K⁺/H⁺/Ca²⁺

Paxillus involutus strains MAJ and NAU mediate K⁺/Na⁺ homeostasis in ectomycorrhizal Populus × canescens under NaCl stress

F2011-014，PLANT CELL ENVIRON ，叶肉细胞，Ca²⁺/ K⁺

Plasma membrane Ca²⁺ transporters mediate virus-induced acquired resistance to oxidative stress

F2008-004，Plant Cell Physiology，叶肉细胞，Ca²⁺

Calcium Efflux as a Component of the Hypersensitive Response of Nicotiana benthamiana to Pseudomonas syringae

C2019-019，陈仲华，浙江大学，Proc natl acad sci，拟南芥，保卫细胞，K⁺、Ca²⁺、Cl^-

Evolution of chloroplast retrograde signaling facilitates green plant adaptation to land

C2018-056，张建华、刘鹰高，香港中文大学、山东农业大学，Plant journal，水稻，胚芽鞘，Ca²⁺

Natural variation in the promoter of rice calcineurin B‐like protein10 (Os CBL 10) affects flooding tolerance during seed germination among rice subspecies

C2015-001，罗志斌，西北农林科技大学，New Phytologist，根，Ca²⁺/Cd²⁺/H⁺

Overexpression of bacterial gamma-glutamylcysteine synthetase mediates changes in cadmium influx, allocation and detoxification in poplar

C2012-009，赵福庚，南京大学，PLANT CELL ENVIRON ，根，K⁺/Ca²⁺

Cadmium impairs ion homeostasis by altering K⁺ and Ca²⁺ channel activities in rice root hair cells

三、常测哪些指标

Ca²⁺

四、检测这些离子流、分子流，有什么生物学意义

1、Ca²⁺

1）Ca²⁺生理功能概述

2）科研案例

1）案例1

       为了研究Ca²⁺在NaCl胁迫下大麦幼苗中酚类物质积累的GABA信号转导中的作用，用外源GABA及其合成抑制剂3-巯基丙酸（3-MP）等试剂处理幼苗。结果表明，GABA诱导大麦根尖细胞内的Ca²⁺流入，并改变Ca²⁺的分布，使钙沉淀更均匀和密集。此外，LaCl₃，EGTA和2-APB处理抑制了酚类物质的积累，这种抑制作用可以通过外源性GABA部分缓解。总之，Ca²⁺参与了NaCl胁迫下大麦幼苗中酚类物质积累的GABA信号转导。（Ma Y, Wang P, Gu Z, et al. Ca²⁺ involved in GABA signal transduction for phenolics accumulation in germinated hulless barley under NaCl stress. Food Chem X. 2019;2:100023. Published 2019 Apr 5. doi:10.1016/j.fochx.2019.100023）

2）案例2

       水稻 CDS1编码 OsCNGC9，对水稻瘟病抗性具有正向调控作用。利用NMT检测不同处理条件下水稻叶肉细胞 Ca²⁺吸收速率，发现在 PAMPs刺激下，野生型（WT）叶肉细胞表现出强烈且迅速的Ca²⁺ 吸收。这说明： OsCNGC9 会介导水稻PTI的Ca²⁺吸收，而这种能力在cds1突变体中减弱。结合其他研究结果，证明信号级联将模式识别与钙通道活性联系起来，这是启动水稻 PTI和抗病性的必要条件。（Wang J, Liu X, Zhang A, et al. A cyclic nucleotide-gated channel mediates cytoplasmic calcium elevation and disease resistance in rice. Cell Res. 2019;29(10):820-831. doi:10.1038/s41422-019-0219-7）

3）案例3

       NaCl处理1-2min后观察到烟草根部伸长区有瞬时的Ca²⁺外排现象，NaCl处理24h后，观察到Ca²⁺内流，低浓度的甜菜碱则会显著的增加NaCl诱导的Ca²⁺内流。加上对相关基因表达的测定、Ca²⁺含量的测定等内容，表明在NaCl诱导的Ca²⁺渗透流中，甜菜碱起到了辅助因子的作用。（Li M, Guo S, Xu Y, Meng Q, Li G, Yang X. Glycine betaine-mediated potentiation of HSP gene expression involves calcium signaling pathways in tobacco exposed to NaCl stress. Physiol Plant. 2014;150(1):63-75. doi:10.1111/ppl.12067）

4）案例4

       以 Paxillus involutus 的 2 种菌株 MAJ 和 NAU 为研究材料，利用 CdCl₂对材料进行处理。结果显示，Cd²⁺处理后，MAJ 和 NAU 菌丝的Cd²⁺内流增强，同时也显著促进了Ca²⁺的内流。Ca²⁺通道抑制剂处理和H₂O₂处理后离子通量的结果，说明Paxillus involutus对 Cd²⁺具有富集作用并且可以通过 H₂O₂激活 CaPCs 促进Cd²⁺内流。（朱智梅,张玉红,撒刚,刘建,马旭君,邓晨,赵瑞,陈少良.外生菌根真菌Paxillus involutus吸收Cd²⁺及H₂O₂对Cd²⁺内流的调控作用.北京林业大学学报,2018,40(04):24-32.）

5）案例5

       缺钙胁迫的花生LH11根系上，距根尖200~800 µm和200~1500 µm处，Ca²⁺离子流主要为外流特征，而YZ9102根系仍保持一个稳定的Ca²⁺内流。正常供Ca条件下，品种LH11，距根尖1500 µm处Ca²⁺表现为内流，YZ9102在距根尖200~1500 µm区域表现为Ca²⁺内流，距根尖200 µm处表现出Ca²⁺外流。结合形态观察和亚细胞定位等结果发现，花生品种LH11较YZ9102对缺Ca更为敏感，缺Ca胁迫下，YZ9102保持良好的根系形态和细胞结构，有较强的Ca²⁺吸收能力，Ca²⁺由根部向地上部运输较多，这些可能是花生YZ9102更耐缺Ca的一些重要原因。（高丽丽. 两个花生品种苗期钙素营养特性比较.中国农业科学院,2013.）