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=== 盐胁迫 ===


* '''<big>Science：水杨酸在植物与根际微生物互作中起到重要作用  150810</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;根部共生微生物可为植物提供诸多益处，包括提高对热、干旱、酸等环境压力的耐受力，帮助植物获取营养。但植物对地下微生物群落的影响，我们却知之甚少。2015年7月16日，《Science》在线发表了题为《Salicylicacid modulates colonization of the root microbiome by specific bacterial taxa》的论文。研究发现，拟南芥产生的水杨酸既帮助植物消除了一些病原微生物，同时提高了根际土壤中另一些有益微生物的丰度。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图150810.jpg|400px]]

<font  color="#FF00FF">'''<big>NMT潜在创新应用</big>'''</font>

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;随着NMT的发展与普及，其在植物抗逆研究领域已逐步成为一项必备技术，在植物与微生物互作抵御干旱、重金属、盐胁迫等环境胁迫的研究上，已有众多研究成果发表。菌根通过调节H2O2、Ca<sup>2+</sup>流速提升枳抗旱能力、通过调节Na<sup>+</sup>/K<sup>+</sup>平衡提升杨树抗盐能力等新机制应运而生。在研究对象上，已经从对根组织的研究拓宽至直接对共生微生物进行检测。日前，旭月公司推出的活体根工作站随着根际微生物研究的迅速发展，受到了国内外学者的密切关注，我们欢迎您的加入。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[1] ZouY, et al.Mycorrhiza-inducedlower oxidative burst is related with higher antioxidant enzyme activities, netH<sub>2</sub>O<sub>2</sub> effluxes, and Ca<sup>2+</sup> influxes in trifoliate orange roots under droughtstress. Mycorrhiza, 25(2):143-52.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[2] Ma Y,et al. Ectomycorrhizas with Paxillusinvolutus enhance 1 cadmium uptake and tolerance in Populus × canescens.PlantCell Environ. 2014, 37(3): 627-42.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[3] LiJ, et al. Paxillus involutus strainsMAJ and NAU mediate K<sup>+</sup>/Na<sup>+</sup> homeostasis in ectomycorrhizalPopulus × canescens under NaCl stress.Plant Physiology, 2012, 159(4): 1771-86.

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* '''<big>都是融雪剂惹的祸  151123</big>''' 

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;今日小雪：万物休眠，情兽生香”，“下雪天除了堆雪人，更嗨的32种玩法……”

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;胖友圈的小伙伴们，你们昨天一定被公众号这样刷屏了。文艺如前者，朴实似后者。“忽如一夜春风来，千树万树梨花开”，洁白的雪花总能让我们领略到惊喜。但在北京，大雪中湿滑的路面、缓慢的车流，定会让通勤的人们痛不欲生。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图151123-1.png|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;北京年平均降雪量约8.4毫米，国际性大都市中降雪量高于北京的比比皆是，特别是“局部地区”，比如我们的近邻日本，让我们来看看他们是如何应对大雪的。道路两旁是积雪如山，但是，马路却很是干净，一点都没有结冰，也没有积雪。这是为什么？秘密就在地下。其实，马路下面是温泉水晒热系统。一是利用地热，建设管网为马路加热。二是在地下埋入水管，积雪时开启喷水模式（温水）。当然，更多没有这类设施的城市都会建立一套完善的铲雪机制。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图151123-2.png|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;但是在中国，融雪剂却依然被广泛地用于市政除雪作业。融雪剂分两类，一类是价格高，但无腐蚀作用的有机盐；另一类是以“氯盐”为主的无机盐。相比于前者，后者因价格低廉，除机场等重要场所外，利用率居高不下，而无机盐类融雪剂的危害显而易见。首先会造成道路两侧绿化带土壤盐化，影响绿化带植物生长；其次，接触渗入建筑材料，极易造成电化学腐蚀。说到这里，作为NMT人，我将再次无耻地“强带”各位来到我的本行。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图151123-3.png|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;融雪剂中的Na<sup>+</sup>、Cl<sup>-</sup>是导致植物盐害的罪魁祸首。过高的盐离子破坏了植物根部的Na<sup>+</sup>/K<sup>+</sup>平衡，利用非损伤微测技术（NMT）检测植物根部的K<sup>+</sup>流速发现，盐胁迫下，植物根部K<sup>+</sup>出现外排，而耐盐品种相较于盐敏感品种，其根部K<sup>+</sup>外排速率更低（Chen ZH, et al. Plant, Cell and Environment, 2005, 28:1230 – 1246.）。Cl<sup>-</sup>作为金属腐蚀研究领域中重要的腐蚀介质，NMT可以直接进行检测，其进出金属材料表面的流速是否与腐蚀速率有关，有待各位小伙伴来揭示。目前，NMT盐胁迫工作站、NMT金属腐蚀工作站均已上市，29.5万起，旭月公司的淘宝网店也有售哦。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;最后还是要感慨一句，生活真是无处不NMT啊！

[http://xuyue.net/j3/index.php?option=com_content&view=article&id=499&Itemid=554&sukey=3997c0719f15152094a0c860e0c17caf602e35f79ff7c66e5baa7f5303ab300765f5f28df492890002ecad0a6b6fa8d9 <font  color="#0099FF">阅读原文</font>]


* '''<big>Plant Biotechnology Journal发表植物盐胁迫领域研究最新成果  160627</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;2016年初，来自国内林业院校三强之一——东北林业大学的柳参奎教授，在植物领域的知名期刊Plant Biotechnology Journal上发表了题为《Conserved V-ATPase c subunit plays a role in plant growth by influencing V-ATPase-dependent endosomal trafficking》的研究成果。这是扬格（旭月）非损伤微测系统购买用户发表的又一篇高水平文章。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;定位在液泡膜、高尔基体、核内体的V-ATPase，特别是V-ATPase c subunit（VHA-c），其影响植物生长的机制一直未深入研究。研究组从星星草中鉴定出一个植物生长相关的VHA-c基因PutVHA-c。进一步研究发现，同野生型拟南芥相比，PutVHA-c高表达植株不论在正常还是盐胁迫环境下，其根长度、鲜重、植株高度、果实数量均占优势。而这些优势的产生主要归因于PutVHA-c高表达植株较强的V-ATPase活性。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;研究利用扬格（旭月）非损伤微测系统，分别检测了10 mM、50 mM NaCl处理后，野生型与PutVHA-c高表达拟南芥根部Na<sup>+</sup>流速。结果显示，不论在低浓度还是高浓度盐胁迫环境下，PutVHA-c高表达组根部Na<sup>+</sup>外排速率均高于野生型。这一结果与以往研究中，抗盐品种根部表现出的，较强的排Na<sup>+</sup>能力相吻合。V-ATPase活性检测结果显示，PutVHA-c高表达组V-ATPase活性明显高于野生型。此外，研究还利用了共聚焦激光扫面显微镜、免疫发光等技术，结合V-ATPase抑制剂实验，提出了PutVHA-c通过影响V-ATPase依赖的内涵体运输来调控植物生长的结论。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图100627.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图注：10 mM、50 mM NaCl处理24h后，野生型与PutVHA-c高表达组拟南芥根部Na<sup>+</sup>流速。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;目前，北林、南林、东林、中国林科院等国内科研水平领先的林业院校研究所，均已采购扬格（旭月）非损伤微测系统。其中，北京林业大学在中关村NMT产业联盟发布的国内NMT应用排名中，高居榜首。NMT已成为国内林业研究领域最常用的前沿技术之一。

[http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.12381/abstract <font  color="#0099FF">阅读原文</font>]


* '''<big>盐胁迫真的离不开非损伤微测  161024</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;据旭月研究院不完全统计，2015年第四季度至今，国内学者利用旭月非损伤微测技术（NMT）发表的SCI文章中，盐胁迫研究数目超过50%，稳坐半壁江山。为什么NMT能够成为盐胁迫研究必备技术？请看下文对近期发表的NMT盐胁迫文献检测指标、研究对象、研究结论的简要总结。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;1.检测指标：Na<sup>+</sup>、K<sup>+</sup>最多，H<sup>+</sup>次之，Cl<sup>-</sup>也有检测。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;2.研究对象：

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;1)植物根

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;最常见，因根部分生区部位被认为离子活性最高，所以根的这一部分最受“青睐”。成熟区也有检测，小部分研究成果将根冠及伸长区也纳入检测范围。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;2)盐腺细胞、叶肉细胞

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;叶片上的细胞同样可以检测，而且在离子流上，有着与根部相似的特征。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;3)根或者叶肉细胞的液泡

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;上述各离子在细胞内部如何转运，也是研究者的关注点之一，而且非损伤微测技术可以实现液泡的直接检测。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;3.研究结论

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;1)Na+外排增多

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;耐盐能力提升最常见的原因就是植物将更多的Na<sup>+</sup>排出体外，以维持胞内的离子平衡。当然，更深入的研究表明，部分耐盐植物Na<sup>+</sup>外排增加的原因，与质膜上的Na<sup>+</sup>/H<sup>+</sup>反向转运体的表达升高及活性增加有关。这也是H<sup>+</sup>在盐胁迫研究中受到关注的原因之一。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;2)K+外排减少

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;盐胁迫时，不断流失的K<sup>+</sup>将导致胞内Na<sup>+</sup>/K<sup>+</sup>失衡。所以细胞保持K<sup>+</sup>的能力，也是植物耐盐性强弱的重要指标之一，而且已经有研究者将此运用到抗盐植物的初步筛选上。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;3)进入液泡的Na<sup>+</sup>增多

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;将Na<sup>+</sup>区隔入液泡，降低胞质Na<sup>+</sup>浓度，也是植物对盐胁迫的响应之一。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图161024.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;A schematic model for NO<sup>-</sup>modulated cellular K<sup>+</sup>/Na<sup>+</sup> balance in K. obovata under high salinity condition

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;这里为您推荐几篇盐胁迫文献。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;文献编号：

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[http://cn.xbi.org/index.php?option=com_rsfiles&layout=download&path=2-NMT-SCIwenxian%2F1-NMT+Chinese%2FC2015-021.pdf&Itemid=304&lang=cn C2015-021]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[http://cn.xbi.org/index.php?option=com_rsfiles&layout=download&path=2-NMT-SCIwenxian%2F1-NMT+Chinese%2FC2015-024.pdf&Itemid=304&lang=cn C2015-024]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[http://cn.xbi.org/index.php?option=com_rsfiles&layout=download&path=2-NMT-SCIwenxian%2F1-NMT+Chinese%2FC2015-025.pdf&Itemid=304&lang=cn C2015-025]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[http://cn.xbi.org/index.php?option=com_rsfiles&layout=download&path=2-NMT-SCIwenxian%2F1-NMT+Chinese%2FC2015-029.pdf&Itemid=304&lang=cn C2015-029]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[http://cn.xbi.org/index.php?option=com_rsfiles&layout=download&path=2-NMT-SCIwenxian%2F1-NMT+Chinese%2FC2016-002.pdf&Itemid=304&lang=cn C2016-002]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[http://cn.xbi.org/index.php?option=com_rsfiles&layout=download&path=2-NMT-SCIwenxian%2F1-NMT+Chinese%2FC2015-031.pdf&Itemid=304&lang=cn C2015-031]

[http://cn.xbi.org/index.php?option=com_kunena&view=topic&catid=97&id=578&Itemid=562&lang=cn#837 <font  color="#0099FF">阅读原文</font>]


* '''<big>为什么说NMT是海水稻研究的未来“模式”？  161114</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;近日，在北京召开的世界生命科学大会上，袁隆平介绍了正在探索种植的“海水稻”。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;海水稻是耐盐碱高产水稻，能够在海水中生长的水稻。目前，海水稻处于半野生状态，单产仅100公斤。袁隆平认为，如果能够将其单产提升至300公斤，不仅可以提升我国盐碱地、滩涂的利用率，增收300亿公斤水稻外，还能够为农民创造效益。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;随着“青岛海水稻研发中心”的成立，标志着我国海水稻研究进入正轨。这是国内首个国家级海水稻研究发展中心，并且计划在3年时间内，实现海水稻亩产200公斤的目标。发展海水稻的关键，一是要提高抗盐能力，二是要提高单位面积产量。非损伤微测技术作为植物逆境研究利器，尤其在植物抗盐领域，已然成为这一领域研究的必备技术。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;从2015年开始，旭月研究院陆续接到科研人员反馈，告知审稿人要求在现有盐胁迫研究数据基础上，添加Na<sup>+</sup>、K<sup>+</sup>、H<sup>+</sup>等指标的实时流速数据，确保在抗盐生理功能上取得最具说服力的证据（点击“阅读原文”查看）。2013年，中科院植物所徐云远研究员已利用扬格非损伤微测系统检测水稻的Na<sup>+</sup>、K<sup>+</sup>离子流，探索了转录因子OrbHLH001提高水稻抗盐性的机制。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图161114-1.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图注：50 mM NaCl瞬时刺激下水稻根部的K<sup>+</sup>流变化。正值表示外排，负值表示吸收

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;其后，中科院南京土壤所许卫锋研究员在Rice发文，阐述了四倍体水稻抗盐的机理可能与根部H<sup>+</sup>外流增多从而减少环境Na<sup>+</sup>的进入有关。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图161114-2.png|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图注：0、150 mM NaCl处理后，二倍体、四倍体水稻根部距离根尖0-5000 μm范围内的H<sup>+</sup>流速。正值表示外排，负值表示吸收

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;2015年，中科院植物所种康研究员在Cell上发表的水稻抗寒研究，同样涉及盐胁迫研究。不仅检测了低温胁迫时水稻根部Ca<sup>2+</sup>的流动情况，还分别检测了100、150、200 mM NaCl瞬时刺激下水稻根部的Ca<sup>2+</sup>流，确定了盐胁迫与低温胁迫的信号通路是相对独立的。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图161114-3.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图注：150、200 mM NaCl瞬时刺激下水稻根部的Ca<sup>2+</sup>流变化。正值表示外排，负值表示吸收

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;早在2009年，旭月公司已经在水稻肥效研究领域，同袁隆平院士团队开展合作，检测了不同氮肥处理后水稻吸收NH<sub>4</sub><sup>+</sup>、NO<sub>3</sub><sup>-</sup>速率的变化。旭月公司期望能在水稻抗盐研究领域，继续同袁隆平院士合作，为“海水稻”的产业化，为国家粮食安全做出贡献。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;参考文献：

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[1] Chen Y, et al. Overexpression of OrbHLH001, a putative helix-loop-helix transcription factor, causes increased expression of AKT1 and maintains ionic balance under salt stress in rice. Journal of Plant Physiology, 2013, 170: 93-100.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[2] Tu Y, et al. Genome duplication improves rice root resistance to salt stress. Rice. 2014, 7:15.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[3] Ma Y, et al. COLD1 Confers Chilling Tolerance in Rice. Cell., 2015,160(6):1209-21.

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* '''<big>光生物学研究的新契机！  161212</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;12月7日，中国科学院植物研究所的研究人员在《PNAS》上撰文揭示不同环境条件对植物胁迫应激反应的协同效应。
为应对环境胁迫，植物在初次胁迫后往往采取一种记忆反应，以便对类似胁迫做出更快速有效的反应。光是否参与了这一过程，一直未有明确的结论。脯氨酸的积累是高等植物应对环境胁迫过程中产生的一种典型代谢适应行为。这项研究表明，盐胁迫诱导的脯氨酸积累是持续的，而HY5依赖性光信号是这一记忆反应所必需的。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图161212-1.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图1 光调节盐胁迫诱导的TMP模型

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;进一步的研究表明，在恢复期（脯氨酸积累量降低）阶段，盐诱导的P5CS1转录记忆，与P5CS1上H3K4me3的水平保持升高有关。HY5可直接结合P5CS1启动子中的光响应元件C/A-box。去除C/A-box或hy5 hyh突变可导致P5CS1上H3K4me3水平的迅速降低，从而导致胁迫记忆反应障碍。这些结果揭示了一种新机制，而光正是凭借这种机制，通过HY5保持记忆基因上的H3K4me3水平，调节盐胁迫的转录记忆。
环境胁迫，特别是植物盐胁迫机制，在基因水平上的研究已经相当深入。当然，生理功能上的研究也并没有落后。早在2005年，非损伤微测技术（Non-invasive Micro-test Technology，NMT）研究者已经对植物盐胁迫过程中离子平衡对光化学反应的影响进行了深入研究。旭月研究院顾问Sergey Shabala教授，利用NMT测定离子流，研究了四种二价阳离子Ba<sup>2+</sup>、Zn<sup>2+</sup>、Ca<sup>2+</sup>和Mg<sup>2+</sup>对大麦盐胁迫的缓解机制。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图161212-2.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图2 四种二价阳离子Ba<sup>2+</sup>、Zn<sup>2+</sup>、Ca<sup>2+</sup>和Mg<sup>2+</sup>对缓解大麦盐胁迫引起的K+外流的差异

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;研究发现低Ca<sup>2+</sup>水平下，NaCl引起了叶绿素含量和气孔导度的显著下降，添加Ca<sup>2+</sup>能使植物恢复正常的PSII光化学效率和叶绿素含量。在离体叶片实验中，不仅是Ca<sup>2+</sup>，而且其他的二价阳离子（特别是Ba<sup>2+</sup>和Mg<sup>2+</sup>）也能显著缓解盐胁迫对叶片光化学效率的影响。在离子平衡层面发现，二价阳离子除阻止Na<sup>+</sup>通过NSCC进入细胞，还能提高K<sup>+</sup>转运体的活性，促使叶片维持更高的K<sup>+</sup>/Na<sup>+</sup>比来保证正常的光化学效率。
非损伤微测技术对于光生物学研究的助力是显而易见的。近期，中科院植物所已经采购旭月非损伤微测系统，期待研究者们在生理功能水平上，推动光生物学研究的进一步发展。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;参考文献：

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[1] Feng X., et al. Light affects salt stress-induced transcriptional memory of P5CS1 in Arabidopsis. P Natl Acad Sci USA. 2016, doi:10.1073/pnas.1610670114.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[2] Sergey Shabala, et al. Effect of divalent cations on ion fluxes and leaf photochemistry in salinized barley leaves. J Exp Bot. 2005, 56: 1369 - 1378.

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=== 碱胁迫 ===


请点击[http://cn.xbi.org/index.php?option=com_kunena&view=topic&catid=106&id=1197&Itemid=552&lang=cn#2037 <font  color="#0099FF">'''NMT成果分享——碱胁迫'''</font>]浏览相关文献介绍




=== 酸胁迫 ===


暂无




=== 铝胁迫 ===


* '''<big>Ca<sup>2+</sup>流速——植物逆境信号传导新标志（一）  160516</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;上周，第二届全国植物逆境生物学学术研讨会在青岛顺利召开。中国农大王毅、郭岩，中科院植物所种康，河南大学宋纯鹏，香港中文大学张建华等扬格/旭月非损伤微测系统的使用者，均在大会上就盐胁迫、低温胁迫、干旱胁迫、营养胁迫的最新研究进展做了报告。
Ca<sup>2+</sup>作为植物逆境中的重要信号分子，依旧备受瞩目。种康研究员将植物逆境Ca2+信号描述为“签字”。不同的逆境信号引发不同特征的Ca<sup>2+</sup>信号，犹如笔迹不一的“签字”。正是因为“签字”的笔迹不同，才引发植物对各类胁迫产生相应的生理反馈。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;低温胁迫

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;中科院植物所种康研究组（Ma Y, et al. Cell, 2015,160(6): 1209-21.）在研究中发现，对水稻进行低温处理后，根部胞外Ca<sup>2+</sup>会迅速流入胞内，COLD1超表达水稻的Ca<sup>2+</sup>吸收尤为强烈，这是因为COLD1通过调控Ca<sup>2+</sup>激活水稻的抗寒响应。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160516-1.png|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图1. 不同品种、基因型水稻在低温胁迫下，根部Ca<sup>2+</sup>的流速。正值表示外排，负值表示内流。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;高温胁迫

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;北京林业大学陈少良研究组（Yu Y, et al. Plant Cell Tiss Org, 2016, 125(2): 215-230.）高温处理胡杨细胞时发现，胞外Ca<sup>2+</sup>会迅速流入胞内，并在6h后开始外排。采用质膜Ca<sup>2+</sup>-ATPase抑制剂处理后，Ca<sup>2+</sup>外 排现象消失。表明高温胁迫下，质膜Ca<sup>2+</sup>-ATPase参与调控Ca<sup>2+</sup>转运。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160516-2.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图2. 高温胁迫后24h内，胡杨细胞Ca<sup>2+</sup>流速变化情况。正值表示外排，负值表示内流。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;重金属胁迫

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;中科院植物所张海燕副研究员（Fan J., et al. J Plant Physiol, 2011, 168: 1157-1167.）研究了重金属Cd2+对拟南芥根毛的影响，发现Cd<sup>2+</sup>在抑制胞外的Ca<sup>2+</sup>流入胞内的同时促进了胞内Ca<sup>2+</sup>外流，扰乱了胞内Ca<sup>2+</sup>浓度梯度，干扰囊泡转运，导致细胞壁出现异常。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;南京大学赵福庚研究组（Li S, et al. Plant Cell Environ, 2012, 35(11): 1998-2013.）同样发现，重金属Cd<sup>2+</sup>能诱导水稻细胞的去极化，阻碍细胞对Ca<sup>2+</sup>和K<sup>+</sup>的吸收，扰乱了胞内的Ca<sup>2+</sup>/K<sup>+</sup>平衡。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160516-3.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图3. CdCl<sub>2</sub>处理前后，根毛尖端Ca<sup>2+</sup>流速。正值表示外排，负值表示内流。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;铝胁迫

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;康奈尔大学的Leon教授（David L. Jones, et al. Planta, 1995, 197(4): 672-680.）研究了Al对沼萍根毛Ca<sup>2+</sup>流动的影响，发现高/低浓度（20/2 μM）Al均能够抑制沼萍根毛发育，但只有高浓度的Al抑制了根毛尖端Ca<sup>2+</sup>的内流。这一研究结果表明，Al只能影响根毛质膜及胞内的若干位点，从而抑 制根毛生长。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160516-4.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图4. 沼萍对照组、Al胁迫组根毛各位点Ca<sup>2+</sup>流速。正值表示内流，负值表示外排。

[http://cn.xbi.org/index.php?option=com_kunena&view=category&catid=63&Itemid=552&lang=cn&sukey=3997c0719f1515203c00c1482c44fe884c33ac3dfa81402321842a5ff5af5e9fa1158820d63a9218f9ad7ae58028c7e0 <font  color="#0099FF">阅读原文</font>]




=== 干旱胁迫 ===


* '''<big>Science：水杨酸在植物与根际微生物互作中起到重要作用  150810</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;根部共生微生物可为植物提供诸多益处，包括提高对热、干旱、酸等环境压力的耐受力，帮助植物获取营养。但植物对地下微生物群落的影响，我们却知之甚少。2015年7月16日，《Science》在线发表了题为《Salicylicacid modulates colonization of the root microbiome by specific bacterial taxa》的论文。研究发现，拟南芥产生的水杨酸既帮助植物消除了一些病原微生物，同时提高了根际土壤中另一些有益微生物的丰度。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图150810.jpg|400px]]

<font  color="#FF00FF">'''<big>NMT潜在创新应用</big>'''</font>

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;随着NMT的发展与普及，其在植物抗逆研究领域已逐步成为一项必备技术，在植物与微生物互作抵御干旱、重金属、盐胁迫等环境胁迫的研究上，已有众多研究成果发表。菌根通过调节H2O2、Ca<sup>2+</sup>流速提升枳抗旱能力、通过调节Na<sup>+</sup>/K<sup>+</sup>平衡提升杨树抗盐能力等新机制应运而生。在研究对象上，已经从对根组织的研究拓宽至直接对共生微生物进行检测。日前，旭月公司推出的活体根工作站随着根际微生物研究的迅速发展，受到了国内外学者的密切关注，我们欢迎您的加入。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[1] ZouY, et al.Mycorrhiza-inducedlower oxidative burst is related with higher antioxidant enzyme activities, netH2O2 effluxes, and Ca2+ influxes in trifoliate orange roots under droughtstress. Mycorrhiza, 25(2):143-52.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[2] Ma Y,et al. Ectomycorrhizas with Paxillusinvolutus enhance 1 cadmium uptake and tolerance in Populus × canescens.PlantCell Environ. 2014, 37(3): 627-42.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[3] LiJ, et al. Paxillus involutus strainsMAJ and NAU mediate K+/Na+ homeostasis in ectomycorrhizalPopulus × canescens under NaCl stress.Plant Physiology, 2012, 159(4): 1771-86.

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=== 水胁迫 ===


请点击[http://cn.xbi.org/index.php?option=com_kunena&view=topic&catid=97&id=659&Itemid=552&lang=cn#1003 <font  color="#0099FF">'''NMT成果分享——水胁迫'''</font>]浏览相关文献介绍




=== 重金属胁迫 ===


* '''<big>吃外卖的你，还是常备一双筷子吧！  151012</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;美国加州一餐馆因使用不卫生餐具，造成200名食客腹泻呕吐，唯有一名来自中国的十五岁女生，不仅没有任何不适感觉，而且还参与了抢救患者。这则难辨真假的新闻近些年常被民众拿来调侃我国的食品安全现状。如今，随着“百度外卖”、“美团外卖”等移动终端外卖服务业的兴起，像笔者一样成为某些网上餐馆常客的人们恐不在少数，一次性筷子的使用也愈加频繁。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;七月，一篇“一次性筷子有毒污染物严重超标”的报道引起了媒体的广泛关注。除了硫磺熏蒸导致的一次性筷子二氧化硫超标外，硫磺中的铅、汞等重金属还会造成重金属超标。两个月后，湖南省衡东县的“中国镉米第一案”宣布稻农败诉，被告企业接受采访时表示“当地确实存在镉米，那是因为土壤里面很早以前就存在镉这样的重金属”。原告稻农的代理律师也道出了取证的难处：“大米镉超标的取证工作主要是环保组织去做的，没有公证机关的参与”。虽然稻农表示将继续上诉，但现实背景恐怕早已预示了这类反抗在现阶段只是徒劳，因为我国土壤重金属缺乏相应的标准，更没有耕地重金属评价指标体系。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图151012.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Nature旗下的Scientific Reports九月底刊出一篇题为《Earliest evidence of pollution by heavy metalsin archaeological sites》的研究。研究人员宣布，人类生活环境中最早的土壤重金属污染证据在距今百万年前，尼安德特人生活的伊比利亚半岛洞穴中被发现。彼时的重金属污染主要受燃烧产生的烟气灰烬影响，但并无对人类健康产生不良影响的证据。如今，我国每年受重金属污染的粮食高达1200万吨，直接经济损失超过200亿元，这些粮食可养活4000多万人。2006年湖南湘江株洲段镉污染、2009年湖南浏阳镉污染、2012年广西龙江镉污染……从近年来发生的重金属污染事件次数，以及中国环境监测总站公布的监测数据、造成的影响来看，目前我国污染面积最大的是镉污染。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;旭月公司成立十年来，一直致力于协助科研人员寻找最直接有效的方法监测人类生存环境的安全。NMT重金属工作站可直接监测镉离子（Cd<sup>2+</sup>）的实时动态数据，观察生物体与外界环境的镉交换速率。此外，旭月公司创新的NMT（非损伤微测技术）生物安全指数，通过检测活体生物的生理状态，对水、空气、土壤做出生物安全性评价。鉴于我国尚未出台《土壤修复法》，缺乏土壤修复技术标准，这一创新性指标具有重要的实用价值。目前，旭月公司推出的水安全项目，正持续发布国内外知名品牌饮用水的“饮用水生物安全（WS10）指数”。

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* '''<big>Ca<sup>2+</sup>流速——植物逆境信号传导新标志（一）  160516</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;上周，第二届全国植物逆境生物学学术研讨会在青岛顺利召开。中国农大王毅、郭岩，中科院植物所种康，河南大学宋纯鹏，香港中文大学张建华等扬格/旭月非损伤微测系统的使用者，均在大会上就盐胁迫、低温胁迫、干旱胁迫、营养胁迫的最新研究进展做了报告。
Ca<sup>2+</sup>作为植物逆境中的重要信号分子，依旧备受瞩目。种康研究员将植物逆境Ca2+信号描述为“签字”。不同的逆境信号引发不同特征的Ca<sup>2+</sup>信号，犹如笔迹不一的“签字”。正是因为“签字”的笔迹不同，才引发植物对各类胁迫产生相应的生理反馈。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;低温胁迫

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;中科院植物所种康研究组（Ma Y, et al. Cell, 2015,160(6): 1209-21.）在研究中发现，对水稻进行低温处理后，根部胞外Ca<sup>2+</sup>会迅速流入胞内，COLD1超表达水稻的Ca<sup>2+</sup>吸收尤为强烈，这是因为COLD1通过调控Ca<sup>2+</sup>激活水稻的抗寒响应。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160516-1.png|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图1. 不同品种、基因型水稻在低温胁迫下，根部Ca<sup>2+</sup>的流速。正值表示外排，负值表示内流。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;高温胁迫

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;北京林业大学陈少良研究组（Yu Y, et al. Plant Cell Tiss Org, 2016, 125(2): 215-230.）高温处理胡杨细胞时发现，胞外Ca<sup>2+</sup>会迅速流入胞内，并在6h后开始外排。采用质膜Ca<sup>2+</sup>-ATPase抑制剂处理后，Ca<sup>2+</sup>外 排现象消失。表明高温胁迫下，质膜Ca<sup>2+</sup>-ATPase参与调控Ca<sup>2+</sup>转运。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160516-2.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图2. 高温胁迫后24h内，胡杨细胞Ca<sup>2+</sup>流速变化情况。正值表示外排，负值表示内流。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;重金属胁迫

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;中科院植物所张海燕副研究员（Fan J., et al. J Plant Physiol, 2011, 168: 1157-1167.）研究了重金属Cd2+对拟南芥根毛的影响，发现Cd<sup>2+</sup>在抑制胞外的Ca<sup>2+</sup>流入胞内的同时促进了胞内Ca<sup>2+</sup>外流，扰乱了胞内Ca<sup>2+</sup>浓度梯度，干扰囊泡转运，导致细胞壁出现异常。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;南京大学赵福庚研究组（Li S, et al. Plant Cell Environ, 2012, 35(11): 1998-2013.）同样发现，重金属Cd<sup>2+</sup>能诱导水稻细胞的去极化，阻碍细胞对Ca<sup>2+</sup>和K<sup>+</sup>的吸收，扰乱了胞内的Ca<sup>2+</sup>/K<sup>+</sup>平衡。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160516-3.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图3. CdCl<sub>2</sub>处理前后，根毛尖端Ca<sup>2+</sup>流速。正值表示外排，负值表示内流。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;铝胁迫

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;康奈尔大学的Leon教授（David L. Jones, et al. Planta, 1995, 197(4): 672-680.）研究了Al对沼萍根毛Ca<sup>2+</sup>流动的影响，发现高/低浓度（20/2 μM）Al均能够抑制沼萍根毛发育，但只有高浓度的Al抑制了根毛尖端Ca<sup>2+</sup>的内流。这一研究结果表明，Al只能影响根毛质膜及胞内的若干位点，从而抑 制根毛生长。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160516-4.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图4. 沼萍对照组、Al胁迫组根毛各位点Ca<sup>2+</sup>流速。正值表示内流，负值表示外排。

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* '''<big>过多施用氮肥或导致镉大米的出现  161010</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;2015年年底，浙江理工大学熊杰副研究员与中国水稻所陶龙兴研究员合作，在Environmental and Experimental Botany（2016, 122: 141-149）上发文阐述了高NO<sub>3</sub><sup>-</sup>环境导致水稻植株Cd积累上升的机理。研究使用旭月非损伤微测技术（Non-invasive Micro-test Technology，NMT），检测了水稻根部Cd<sup>2+</sup>吸收量的动态变化。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;农业生产中，常使用高浓度硝态氮提升水稻产量，但高浓度硝态氮对水稻Cd富集的影响知之甚少。研究观察了水稻在0、1倍浓度、2倍浓度NO<sub>3</sub><sup>-</sup>溶液中，水稻植株内NO<sub>3</sub><sup>-</sup>、Cd、Fe的含量变化，Cd<sup>2+</sup>吸收量的动态变化以及Fe/Cd转运体的相对表达量。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;30 μM Cd<sup>2+</sup>环境下，水稻根部分生区（距根尖200 μm）、成熟区（距根尖500 μm）对Cd<sup>2+</sup>的实时吸收量。结果显示，随着培养环境中NO<sub>3</sub><sup>-</sup>浓度的升高，伸长区吸收Cd<sup>2+</sup>的速率也相应增加。表明施用过多的硝态氮会提升水稻对Cd的吸收、积累，但水稻Cd中毒现象没有加重。结合基因表达结果发现，高浓度硝态氮通过提升OsIRT1的表达从而使得水稻Cd吸收的增加。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图161010.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图注：0、2.86、5.72（mM）NO<sub>3</sub><sup>-</sup>条件下，水稻根部伸长区的Cd<sup>2+</sup>吸收速率

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;上述结果提示我们，过度的使用硝态氮化肥，除了增加环境负担外，还可能导致水稻籽粒Cd积累的增加，引发粮食安全问题。

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=== 营养胁迫 ===


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=== 生物胁迫 ===


暂无




=== 低氧胁迫 ===


暂无




=== 温度胁迫 ===


* '''<big>水稻抗高温基因研究取得突破进展  150601</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;2015年5月18日，《Nature Genetics》在线发表了上海植生生态所林鸿宣课题组的研究成果。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;由于作物的高温抗性是由多个数量性状基因位点（QTL）控制的复杂性状，研究难度大，之前尚未有成功分离克隆作物抗高温QTL基因的报道。本研究以水稻作为材料，成功克隆了作物中第一个抗高温的QTL基因，并深入研究了其分子机理、在水稻演化史以及抗高温育种中的作用。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图150601.jpg|400px]]

<font  color="#FF00FF">'''<big>NMT潜在创新应用：</big>'''</font>

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;2015年《Cell》刊登的一项研究表明，新鉴别出的水稻数量性状基因座COLD1赋予了植株抗寒性，且在寒冷胁迫下，COLD1的表达促进了Ca<sup>2+</sup>的吸收（Ma Y, et al. Cell. 2015, 160(6): 1209-21.）。同为温度胁迫，上文的水稻QTL基因是否也通过调控某些离子通道来提升植物的耐热性？此外，研究表明，高温胁迫会导致植株发生离子渗漏（Liang X, et al. BiologiaPlantarum. 2015, 59(1): 92-98.）。NMT将继续在植物耐寒耐热基因的功能研究上发挥重要作用。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Li X, et al. Natural alleles of a proteasomeα2 subunit gene contribute to thermotolerance and adaptation of African rice. NatureGenetics. 2015. doi:10.1038/ng.3305.


* '''<big>种子保存难题导致捕虫水生植物面临灭绝困境  160328</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;拥有捕虫夹的植物中，最出名的莫过于热带植物猪笼草。因其拥有一个独特的吸取营养的器官——捕虫笼而显得与众不同。而今天的主角——囊泡貉藻，是已知利用像颌一样的捕虫夹抓住猎物的唯一水生植物，它曾令查尔斯•达尔文异常着迷。囊泡貉藻顶部的捕虫夹是植物王国中移动最为迅速的附属物之一。当小型无脊椎动物落上去时，它们仅用10毫秒便能将其抓住。而现在，囊泡貉藻已经处于灭绝的危险之中。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;首先是栖息地破坏和非法采集，导致过去一个世纪，它的个体密度下降了近90%。而当植物学家们试图利用保护植物的常规方法——种子库，来保护其免受灭绝危险时，却遇到了极大的难题。研究人员在不同条件下将它们储存了1年，以观察其能否发芽。一些种子在超过结冰点的温度下被埋进钢丝网包的土壤中，以模拟自然状态下的种子库。其它种子则在-18℃下被放在密封袋中，以复制人造室内种子库。结果发现，对于被存放在超过结冰点温度下的种子来说，仅有12%在1年后仍能发芽，大多数都受到真菌破坏。这意味着囊泡貉藻保护工作要比建立传统的种子库花费更高，而且在技术上面临着更大风险。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;种子活力是反映种子发芽率及萌发所形成植物的健壮度的量化指标，种子活力越高，种子的利用价值则越大。因而提升种子活力检测步骤的效率，在一定程度上可以有效地促进囊泡貉藻种子库建立。2015年，旭月公司取得了名为“一种通过氧气流速判别种子活力的方法”（专利号ZL201210462127.6）的发明专利，即通过非损伤微测技术（NMT），测量种子O<sub>2</sub>流速值的大小来判别被测种子的活力，可在保证种子不受破坏性处理的情况下，测量出单独一粒种子的活力。此项检测对种子无损伤，不影响后续使用，有效克服了传统活力检测方法只能得出统计结论而无法给出单粒种子的活力、测量后的种子无法继续使用等缺陷。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图160328.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图注：不同活力的种子，其不同部位的O<sub>2</sub>流速。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[1] Xin X, et al. A real-time, non-invasive, micro-optrode technique for detecting seed viability by using oxygen influx. Sci Rep, 2013, 3: 3057.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[2] Li J, et al. The fluxes of H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> and O<sub>2</sub> can be used to evaluate seed germination and vigor of Caragana korshinskii. Planta, 2014, 239(6): 1363-1373.

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* '''<big>Ca<sup>2+</sup>流速——植物逆境信号传导新标志（一）  160516</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;上周，第二届全国植物逆境生物学学术研讨会在青岛顺利召开。中国农大王毅、郭岩，中科院植物所种康，河南大学宋纯鹏，香港中文大学张建华等扬格/旭月非损伤微测系统的使用者，均在大会上就盐胁迫、低温胁迫、干旱胁迫、营养胁迫的最新研究进展做了报告。
Ca<sup>2+</sup>作为植物逆境中的重要信号分子，依旧备受瞩目。种康研究员将植物逆境Ca2+信号描述为“签字”。不同的逆境信号引发不同特征的Ca<sup>2+</sup>信号，犹如笔迹不一的“签字”。正是因为“签字”的笔迹不同，才引发植物对各类胁迫产生相应的生理反馈。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;低温胁迫

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;中科院植物所种康研究组（Ma Y, et al. Cell, 2015,160(6): 1209-21.）在研究中发现，对水稻进行低温处理后，根部胞外Ca<sup>2+</sup>会迅速流入胞内，COLD1超表达水稻的Ca<sup>2+</sup>吸收尤为强烈，这是因为COLD1通过调控Ca<sup>2+</sup>激活水稻的抗寒响应。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160516-1.png|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图1. 不同品种、基因型水稻在低温胁迫下，根部Ca<sup>2+</sup>的流速。正值表示外排，负值表示内流。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;高温胁迫

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;北京林业大学陈少良研究组（Yu Y, et al. Plant Cell Tiss Org, 2016, 125(2): 215-230.）高温处理胡杨细胞时发现，胞外Ca<sup>2+</sup>会迅速流入胞内，并在6h后开始外排。采用质膜Ca<sup>2+</sup>-ATPase抑制剂处理后，Ca<sup>2+</sup>外 排现象消失。表明高温胁迫下，质膜Ca<sup>2+</sup>-ATPase参与调控Ca<sup>2+</sup>转运。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160516-2.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图2. 高温胁迫后24h内，胡杨细胞Ca<sup>2+</sup>流速变化情况。正值表示外排，负值表示内流。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;重金属胁迫

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;中科院植物所张海燕副研究员（Fan J., et al. J Plant Physiol, 2011, 168: 1157-1167.）研究了重金属Cd2+对拟南芥根毛的影响，发现Cd<sup>2+</sup>在抑制胞外的Ca<sup>2+</sup>流入胞内的同时促进了胞内Ca<sup>2+</sup>外流，扰乱了胞内Ca<sup>2+</sup>浓度梯度，干扰囊泡转运，导致细胞壁出现异常。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;南京大学赵福庚研究组（Li S, et al. Plant Cell Environ, 2012, 35(11): 1998-2013.）同样发现，重金属Cd<sup>2+</sup>能诱导水稻细胞的去极化，阻碍细胞对Ca<sup>2+</sup>和K<sup>+</sup>的吸收，扰乱了胞内的Ca<sup>2+</sup>/K<sup>+</sup>平衡。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160516-3.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图3. CdCl<sub>2</sub>处理前后，根毛尖端Ca<sup>2+</sup>流速。正值表示外排，负值表示内流。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;铝胁迫

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;康奈尔大学的Leon教授（David L. Jones, et al. Planta, 1995, 197(4): 672-680.）研究了Al对沼萍根毛Ca<sup>2+</sup>流动的影响，发现高/低浓度（20/2 μM）Al均能够抑制沼萍根毛发育，但只有高浓度的Al抑制了根毛尖端Ca<sup>2+</sup>的内流。这一研究结果表明，Al只能影响根毛质膜及胞内的若干位点，从而抑 制根毛生长。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160516-4.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图4. 沼萍对照组、Al胁迫组根毛各位点Ca<sup>2+</sup>流速。正值表示内流，负值表示外排。

[http://cn.xbi.org/index.php?option=com_kunena&view=category&catid=63&Itemid=552&lang=cn&sukey=3997c0719f1515203c00c1482c44fe884c33ac3dfa81402321842a5ff5af5e9fa1158820d63a9218f9ad7ae58028c7e0 <font  color="#0099FF">阅读原文</font>]




=== 其它胁迫 ===


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== 植物营养 ==


=== 氮 ===


* '''<big>NO<sub>3</sub><sup>-</sup>转运受体NRT1.1拥有多种NO<sub>3</sub><sup>-</sup>信号传感机制  150525</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;2015年，《Nature》系列期刊的新成员《Nature Plants》刊登了一篇题为《Multiple mechanisms of nitrate sensing by Arabidopsisnitrate transceptor NRT1.1》的研究。拟南芥NRT1.1（NO3-转运蛋白基因）除了促进植株获取硝酸盐外，还起到调控NO<sub>3</sub><sup>-</sup>同化作用基因的表达，调节根系结构等多种作用。本文研究了NRT1.1基因的两个关键残基（P492和T101）突变后对植株在功能及表型上的影响，证明NRT1.1可以激发拟南芥对不同环境所产生反应的独立信号通路。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图.png|400px]]

<font  color="#FF00FF"><big>'''NMT潜在创新应用：'''</big></font>
: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;2013年，中国学者报道了在低NO<sub>3</sub><sup>-</sup>条件下，NRT2.1的表达与乙烯的合成信号形成一个负反馈回路，并且利用非损伤微测技术（NMT）检测了NRT2.1突变体在不同浓度NO<sub>3</sub><sup>-</sup>的环境中，植株根部NO<sub>3</sub><sup>-</sup>的流速（Zheng, D., et al.Plant Cell Environ. 2013,36(7): 1328-1337.）。NRT1.1作为NRT1家族中唯一的双亲和性转运体，其突变后植株对NO<sub>3</sub><sup>-</sup>吸收速率的改变，以及这一改变与功能和表型之间的联系，亟待探索。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Bouguyon E, et al. Multiple mechanisms of nitrate sensing by Arabidopsis nitrate transceptor NRT1.1.Nature Plants. 2015, 1(3): 15015.




* '''<big>过多施用氮肥或导致镉大米的出现  161010</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;2015年年底，浙江理工大学熊杰副研究员与中国水稻所陶龙兴研究员合作，在Environmental and Experimental Botany（2016, 122: 141-149）上发文阐述了高NO<sub>3</sub><sup>-</sup>环境导致水稻植株Cd积累上升的机理。研究使用旭月非损伤微测技术（Non-invasive Micro-test Technology，NMT），检测了水稻根部Cd<sup>2+</sup>吸收量的动态变化。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;农业生产中，常使用高浓度硝态氮提升水稻产量，但高浓度硝态氮对水稻Cd富集的影响知之甚少。研究观察了水稻在0、1倍浓度、2倍浓度NO<sub>3</sub><sup>-</sup>溶液中，水稻植株内NO<sub>3</sub><sup>-</sup>、Cd、Fe的含量变化，Cd<sup>2+</sup>吸收量的动态变化以及Fe/Cd转运体的相对表达量。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;30 μM Cd<sup>2+</sup>环境下，水稻根部分生区（距根尖200 μm）、成熟区（距根尖500 μm）对Cd<sup>2+</sup>的实时吸收量。结果显示，随着培养环境中NO<sub>3</sub><sup>-</sup>浓度的升高，伸长区吸收Cd<sup>2+</sup>的速率也相应增加。表明施用过多的硝态氮会提升水稻对Cd的吸收、积累，但水稻Cd中毒现象没有加重。结合基因表达结果发现，高浓度硝态氮通过提升OsIRT1的表达从而使得水稻Cd吸收的增加。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图161010.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图注：0、2.86、5.72（mM）NO<sub>3</sub><sup>-</sup>条件下，水稻根部伸长区的Cd<sup>2+</sup>吸收速率

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;上述结果提示我们，过度的使用硝态氮化肥，除了增加环境负担外，还可能导致水稻籽粒Cd积累的增加，引发粮食安全问题。

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=== 钾 ===


请点击[http://cn.xbi.org/index.php?option=com_kunena&view=topic&catid=97&id=618&Itemid=552&lang=cn#1202 <font  color="#0099FF">'''NMT成果分享——营养'''</font>]浏览相关文献介绍




=== 铁 ===


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=== 磷 ===


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== 植物/微生物互作 ==


=== 菌根真菌/根瘤菌 ===


* '''<big>Science：水杨酸在植物与根际微生物互作中起到重要作用  150810</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;根部共生微生物可为植物提供诸多益处，包括提高对热、干旱、酸等环境压力的耐受力，帮助植物获取营养。但植物对地下微生物群落的影响，我们却知之甚少。2015年7月16日，《Science》在线发表了题为《Salicylicacid modulates colonization of the root microbiome by specific bacterial taxa》的论文。研究发现，拟南芥产生的水杨酸既帮助植物消除了一些病原微生物，同时提高了根际土壤中另一些有益微生物的丰度。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图150810.jpg|400px]]

<font  color="#FF00FF">'''<big>NMT潜在创新应用：</big>'''</font>

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;随着NMT的发展与普及，其在植物抗逆研究领域已逐步成为一项必备技术，在植物与微生物互作抵御干旱、重金属、盐胁迫等环境胁迫的研究上，已有众多研究成果发表。菌根通过调节H2O2、Ca<sup>2+</sup>流速提升枳抗旱能力、通过调节Na<sup>+</sup>/K<sup>+</sup>平衡提升杨树抗盐能力等新机制应运而生。在研究对象上，已经从对根组织的研究拓宽至直接对共生微生物进行检测。日前，旭月公司推出的活体根工作站随着根际微生物研究的迅速发展，受到了国内外学者的密切关注，我们欢迎您的加入。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[1] ZouY, et al.Mycorrhiza-inducedlower oxidative burst is related with higher antioxidant enzyme activities, netH<sub>2</sub>O<sub>2</sub> effluxes, and Ca<sup>2+</sup> influxes in trifoliate orange roots under droughtstress. Mycorrhiza, 25(2):143-52.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[2] Ma Y,et al. Ectomycorrhizas with Paxillusinvolutus enhance 1 cadmium uptake and tolerance in Populus × canescens.PlantCell Environ. 2014, 37(3): 627-42.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[3] LiJ, et al. Paxillus involutus strainsMAJ and NAU mediate K<sup>+</sup>/Na<sup>+</sup> homeostasis in ectomycorrhizalPopulus × canescens under NaCl stress.Plant Physiology, 2012, 159(4): 1771-86.

[http://cn.xuyue.net/ <font  color="#0099FF">阅读原文</font>]




=== 病原微生物 ===


* '''<big>植物先天免疫机制与分离子流速  150817</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;近日，《Plant Cell》在线刊登了中科院遗传发育研究所在植物先天免疫研究中取得的最新进展。病原细菌在侵染植物时需要分泌一系列效应蛋白到宿主细胞内，通过作用于特定靶点，改变植物的生理活动，以利于细菌的入侵或定殖。本文在研究丁香假单胞菌效应蛋白AvrB作用机理时发现，AHA1对气孔保卫细胞运动的调控是通过产生一未知信号，促进茉莉素受体COI1与转录抑制子JAZ的相互作用并增强茉莉素信号通路来实现的。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图150817.jpg|400px]]

<font  color="#FF00FF">'''<big>NMT潜在创新应用：</big>'''</font>

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;在对效应蛋白AvrB的前期研究中发现，其通过与RIN4相互作用，正调控H<sup>+</sup>-ATPase AHA1的活性，从而导致气孔张开，以利于细菌的入侵。AHA1对气孔保卫细胞运动的调控是通过改变K<sup>+</sup>通道来实现的。上述研究中的茉莉素通过调节离子通道从而调控气孔的开度，国内学者已经通过NMT检测K<sup>+</sup>、Ca<sup>2+</sup>、H<sup>+</sup>的流速在生理功能水平上取得了直接证据。目前，国内的北京林业大学、河北师范大学利用NMT在气孔生理功能的研究上，已经走在了前列，前者更是率先将旭月IAA电极运用在茉莉素调节IAA信号通路的研究上，在SCI期刊上发表了国内首篇IAA流速检测文章。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[1] Zhou Z, et al. An Arabidopsis PlasmaMembrane Proton ATPase Modulates JA Signaling and Is Exploited by thePseudomonas syringae Effector Protein AvrB for Stomatal Invasion.Plant Cell, 2015,27(7): 2032-2041.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[2] Yan S, et al. The role ofplasma membrane H(+) -ATPase in jasmonate-induced ion fluxes and stomatalclosure in Arabidopsis thaliana. Plant Journal, 2015, 83(4): 638-649.（保卫细胞）

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[3] Hao L, et al. ExtracellularATP promotes stomatal opening of Arabidopsis thaliana through heterotrimeric Gprotein a subunit and reactive oxygen species. Molecular Plant, 2012, 5(4): 852-64.（保卫细胞）

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[4] Yan S, et al. MeJA AffectsRoot Growth by Modulation of Transmembrane Auxin Flux in the TransitionZonepaper. Journal of Plant Growth Regulation, 2015, doi/10.1007/s00344-015-9530-9.（IAA流速）

[http://www.plantcell.org/content/27/7/2032.abstract?sukey=3997c0719f15152094fe915f33e98fec45aa33bb8cdbc07f2a1b3e125c7d354c13e7cad6d233c3fab6c55f3dcfe2024e <font  color="#0099FF">阅读原文</font>]




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== 植物防御 ==


=== 保卫细胞/气孔 ===


* '''<big>植物保卫细胞的CO2传感机制  150623</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;CO<sub>2</sub>不仅能作为光合作用的碳源，而且是调节气孔的环境信号，用于调控植物的碳代谢以及植物-水分间的关系。研究发现，提升拟南芥耐受高浓度CO<sub>2</sub>的基因RHC1，通过调控HT1，OS1，SLAC1级联反应，激活SLAC1阴离子通道，促进气孔关闭，在植物保卫细胞中建立了一个关键的CO<sub>2</sub>信号通路。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图150623.png|400px]]

<font  color="#FF00FF">'''<big>NMT潜在创新应用：</big>'''</font>

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;最新研究表明，H<sup>+</sup>、K<sup>+</sup>、Ca<sup>2+</sup>三种离子受茉莉酸甲酯调控，并参与拟南芥气孔闭合过程（Yan SL, et al. Functional Plant Biology, 2014, 42(2):126-135），而保卫细胞中的其它离子或者分子，在调节气孔运动的各类信号通路中所发挥的作用，尚未有研究。尽管上述研究建立了一个新的信号通路，但生理水平上的调控机制依然有待探索。目前，国内科研人员利用NMT在此方向的研究已初具成果。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Tian w, et al. A molecularpathway for CO<sub>2</sub> response in Arabidopsis guard cells. Nature Communications,2015. doi:10.1038/ncomms7057.

[http://www.nature.com/articles/ncomms7057 <font  color="#0099FF">阅读原文</font>]


* '''<big>植物先天免疫机制与分离子流速  150817</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;近日，《Plant Cell》在线刊登了中科院遗传发育研究所在植物先天免疫研究中取得的最新进展。病原细菌在侵染植物时需要分泌一系列效应蛋白到宿主细胞内，通过作用于特定靶点，改变植物的生理活动，以利于细菌的入侵或定殖。本文在研究丁香假单胞菌效应蛋白AvrB作用机理时发现，AHA1对气孔保卫细胞运动的调控是通过产生一未知信号，促进茉莉素受体COI1与转录抑制子JAZ的相互作用并增强茉莉素信号通路来实现的。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图150817.jpg|400px]]

<font  color="#FF00FF">'''<big>NMT潜在创新应用：</big>'''</font>

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;在对效应蛋白AvrB的前期研究中发现，其通过与RIN4相互作用，正调控H<sup>+</sup>-ATPase AHA1的活性，从而导致气孔张开，以利于细菌的入侵。AHA1对气孔保卫细胞运动的调控是通过改变K<sup>+</sup>通道来实现的。上述研究中的茉莉素通过调节离子通道从而调控气孔的开度，国内学者已经通过NMT检测K<sup>+</sup>、Ca<sup>2+</sup>、H<sup>+</sup>的流速在生理功能水平上取得了直接证据。目前，国内的北京林业大学、河北师范大学利用NMT在气孔生理功能的研究上，已经走在了前列，前者更是率先将旭月IAA电极运用在茉莉素调节IAA信号通路的研究上，在SCI期刊上发表了国内首篇IAA流速检测文章。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[1] Zhou Z, et al. An Arabidopsis PlasmaMembrane Proton ATPase Modulates JA Signaling and Is Exploited by thePseudomonas syringae Effector Protein AvrB for Stomatal Invasion.Plant Cell, 2015,27(7): 2032-2041.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[2] Yan S, et al. The role ofplasma membrane H(+) -ATPase in jasmonate-induced ion fluxes and stomatalclosure in Arabidopsis thaliana. Plant Journal, 2015, 83(4): 638-649.（保卫细胞）

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[3] Hao L, et al. ExtracellularATP promotes stomatal opening of Arabidopsis thaliana through heterotrimeric Gprotein a subunit and reactive oxygen species. Molecular Plant, 2012, 5(4): 852-64.（保卫细胞）

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[4] Yan S, et al. MeJA AffectsRoot Growth by Modulation of Transmembrane Auxin Flux in the TransitionZonepaper. Journal of Plant Growth Regulation, 2015, doi/10.1007/s00344-015-9530-9.（IAA流速）

[http://www.plantcell.org/content/27/7/2032.abstract?sukey=3997c0719f15152094fe915f33e98fec45aa33bb8cdbc07f2a1b3e125c7d354c13e7cad6d233c3fab6c55f3dcfe2024e <font  color="#0099FF">阅读原文</font>]


* '''<big>利用NMT进行脱落酸（ABA）研究的科研思路  160118</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;去年10月底，中科院遗传发育所谢旗研究组发表在journal of experimental botany 上的研究成果，揭示脱落酸（ABA）接到植物开花的分子机理。abi4是ABA信号途径中一个正调控因子，前期研究发现，abi4突变体表现出早花的表型。研究随后以abi4为切入点，详细研究了ABA通过abi4调控开花时间的分子机理，证实abi4通过正调控开花关键基因flc的转录，进而负调控开花时间。abi4也是继abi5之后，在ABA途径上一个新鉴定到的调控开花的关键基因。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图160118-1.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ABA作为植物生理调控过程中最重要的信号分子之一，可抑制细胞分裂、促进叶果的衰老与脱落，并且直接调控气孔保卫细胞的开闭。研究者对检测活体植株ABA流速的需求一直非常旺盛，但分子流速电极的研发是世界性难题，旭月研究院也正在加紧研发之中。虽暂不可直接检测，但ABA在发挥其生理功能的过程中，与诸多离子有着密切的联系。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ABA通过调节胞内H<sup>+</sup>浓度，调控外向K<sup>+</sup>通道，ABA也可以通过调节胞内IP2浓度，间接调控胞内Ca<sup>2+</sup>含量，从而影响细胞膜上的Cl<sup>-</sup>、内向K<sup>+</sup>通道。而刚才提到的H<sup>+</sup>、K<sup>+</sup>、Cl<sup>-</sup>、Ca<sup>2+</sup>，都是扬格/旭月非损伤微测系统能够直接检测的指标。遵循上述思路，同样处于研发之中的葡萄糖、H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub><sup>-</sup>、Fe<sup>2+</sup>等指标，其利用NMT进行间接研究的方法便不难建立。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图160118-2.png|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;目前，磷、脱落酸、乙烯、茉莉酸、铁等指标都已有利用NMT进行间接研究的科研成果，欢迎前往旭月非损伤论坛了解详情。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;参考文献：Kai S, et al. ABSCISIC ACID-INSENSITIVE 4 negatively regulates flowering through directly promoting Arabidopsis FLOWERING LOCUS C transcription. J. Exp. Bot. 2016, 67(1): 195-205.

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=== 其它 ===




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==生长发育==


=== ABA ===


* '''<big>利用NMT进行脱落酸（ABA）研究的科研思路  160118</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;去年10月底，中科院遗传发育所谢旗研究组发表在journal of experimental botany 上的研究成果，揭示脱落酸（ABA）接到植物开花的分子机理。abi4是ABA信号途径中一个正调控因子，前期研究发现，abi4突变体表现出早花的表型。研究随后以abi4为切入点，详细研究了ABA通过abi4调控开花时间的分子机理，证实abi4通过正调控开花关键基因flc的转录，进而负调控开花时间。abi4也是继abi5之后，在ABA途径上一个新鉴定到的调控开花的关键基因。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图160118-1.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ABA作为植物生理调控过程中最重要的信号分子之一，可抑制细胞分裂、促进叶果的衰老与脱落，并且直接调控气孔保卫细胞的开闭。研究者对检测活体植株ABA流速的需求一直非常旺盛，但分子流速电极的研发是世界性难题，旭月研究院也正在加紧研发之中。虽暂不可直接检测，但ABA在发挥其生理功能的过程中，与诸多离子有着密切的联系。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ABA通过调节胞内H<sup>+</sup>浓度，调控外向K<sup>+</sup>通道，ABA也可以通过调节胞内IP2浓度，间接调控胞内Ca<sup>2+</sup>含量，从而影响细胞膜上的Cl<sup>-</sup>、内向K<sup>+</sup>通道。而刚才提到的H<sup>+</sup>、K<sup>+</sup>、Cl<sup>-</sup>、Ca<sup>2+</sup>，都是扬格/旭月非损伤微测系统能够直接检测的指标。遵循上述思路，同样处于研发之中的葡萄糖、H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub><sup>-</sup>、Fe<sup>2+</sup>等指标，其利用NMT进行间接研究的方法便不难建立。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图160118-2.png|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;目前，磷、脱落酸、乙烯、茉莉酸、铁等指标都已有利用NMT进行间接研究的科研成果，欢迎前往旭月非损伤论坛了解详情。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;参考文献：Kai S, et al. ABSCISIC ACID-INSENSITIVE 4 negatively regulates flowering through directly promoting Arabidopsis FLOWERING LOCUS C transcription. J. Exp. Bot. 2016, 67(1): 195-205.

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* '''<big>NMT已成为种子研究“经典方法”  161121</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;种子休眠是植物应对不利环境的一种适应对策，并且能阻止作物的成熟种子在收获前萌发，以避免减产。相反，打破种子休眠则可以促进种子萌发，从而在作物种植和林业育苗中实现整齐出苗。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;十月底，国内非损伤微测技术（NMT）先行者、北京林业大学林金星教授，在Plant Physiology上，以杉木种子为研究对象，发表了最新研究成果。研究观察了杉木新成熟种子、12d低温层积处理种子、35℃储存40d种子休眠释放和诱导过程中，细胞学、基因表达和激素水平等方面的变化。结果显示，种子初生休眠释放期，蛋白体在胚胎细胞中合并，而在次生休眠诱导期间分离。初生休眠释放期间，负调控GA敏感性的基因显著下调表达；次生休眠诱导期间，正调控ABA生物合成的基因显著上调表达。在种子休眠释放和诱导期间，细胞学和基因表达的可逆变化与ABA/GA平衡有关。本研究为杉木种子生理休眠潜在的复杂调控机制具有重大意义，提供了人为调控种子休眠的新思路。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图161121-1.JPG|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图1 杉木种子生理休眠的调控机制和初生、次生休眠间的差异

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;种子，是非损伤微测系统的理想研究对象，据NISC（NMT国际标准化委员会）文献库统计，中国学者在旭月研究院检测获得的种子离子/分子流成果，在世界范围内最为突出。其中，同为北京林业大学的汪晓峰教授，以及中国农科院的卢新雄教授，各自发文，检测了种子胚根，子叶等部位的H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>、O<sub>2</sub>流速，并最终利用O<sub>2</sub>流速结果，建立了无损量化评价种子活力的新方法。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图161121-2.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图2 小麦、大豆、油菜种子，其不同部位的O<sub>2</sub>流速

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;此外，逆境研究方面，江苏师大孙健教授发现亚精胺可以提升种子耐水淹胁迫的能力。国外学者也对盐胁迫、植物毒素胁迫下，种子的离子/分子流进行了深入研究。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;参考文献：

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[1] Cao D., et al. Transcriptome and Degradome Sequencing Reveals Dormancy Mechanisms of Cunninghamia lanceolata Seeds. Plant Physiol, DOI:10.1104/pp.16.00384.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[2] Li J, et al. The fluxes of H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> and O<sub>2</sub> can be used to evaluate seed germination and vigor of Caragana korshinskii. Planta, 2014, 239(6): 1363-1373.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[3] Xin X, et al．A real-time, non-invasive, micro-optrode technique for detecting seed viability by using oxygen influx. Sci Rep, 2013, 3: 3057.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[4] Liu M., et al. Spermidine Enhances Waterlogging Tolerance via Regulation of Antioxidant Defence, Heat Shock Protein Expression and Plasma Membrane H+-ATPase Activity in Zea mays. J Agron Crop Sci, 2014, 200: 199-211.

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=== IAA ===


* '''<big>miRNA调控植物生长素信号途径的机制  150615</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;植物领域国际期刊《The Plant Cell》于2015年3月20日在线发表了中科院微生物研究所郭惠珊课题组的最新研究。研究发现拟南芥中存在一个低水平表达的miRNA（miR847）受auxin诱导，miR847靶向并剪切下调Aux/IAA抑制蛋白IAA28的mRNA。本研究揭示了植物以IAA28蛋白的泛素化降解结合miR847/IAA28 mRNA调控模块实现auxin信号途径的快速去抑制化。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图150615.jpg|400px]]

<font  color="#FF00FF">'''<big>NMT潜在创新应用：</big>'''</font>

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;IAA除了通过木质部与韧皮部的长距离运输外，还有如Transcellular、Apoplastic等短距离、胞外运输方式。经过了长期的试验及测试，旭月公司成功的研发出IAA电极，从而可以通过非损伤微测技术（NMT）准确地检测到活体内外的IAA交换信息。本研究中，Aux/IAA抑制蛋白IAA28的mRNA调控IAA的转运以及IAA与外环境交换的直接证据，有待利用NMT进行更深入的研究。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Wang J, et al. Cleavage of INDOLE-3-ACETIC ACIDINDUCIBLE28mRNA by MicroRNA847 Upregulates Auxin Signaling toModulate Cell Proliferation and Lateral Organ Growth in Arabidopsis. Plant Cell,2015, 27:574-590.

[http://www.plantcell.org/content/27/3/574.abstract <font  color="#0099FF">阅读原文</font>]


* '''<big>植物先天免疫机制与分离子流速  150817</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;近日，《Plant Cell》在线刊登了中科院遗传发育研究所在植物先天免疫研究中取得的最新进展。病原细菌在侵染植物时需要分泌一系列效应蛋白到宿主细胞内，通过作用于特定靶点，改变植物的生理活动，以利于细菌的入侵或定殖。本文在研究丁香假单胞菌效应蛋白AvrB作用机理时发现，AHA1对气孔保卫细胞运动的调控是通过产生一未知信号，促进茉莉素受体COI1与转录抑制子JAZ的相互作用并增强茉莉素信号通路来实现的。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图150817.jpg|400px]]

<font  color="#FF00FF">'''<big>NMT潜在创新应用：</big>'''</font>

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;在对效应蛋白AvrB的前期研究中发现，其通过与RIN4相互作用，正调控H<sup>+</sup>-ATPase AHA1的活性，从而导致气孔张开，以利于细菌的入侵。AHA1对气孔保卫细胞运动的调控是通过改变K<sup>+</sup>通道来实现的。上述研究中的茉莉素通过调节离子通道从而调控气孔的开度，国内学者已经通过NMT检测K<sup>+</sup>、Ca<sup>2+</sup>、H<sup>+</sup>的流速在生理功能水平上取得了直接证据。目前，国内的北京林业大学、河北师范大学利用NMT在气孔生理功能的研究上，已经走在了前列，前者更是率先将旭月IAA电极运用在茉莉素调节IAA信号通路的研究上，在SCI期刊上发表了国内首篇IAA流速检测文章。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[1] Zhou Z, et al. An Arabidopsis PlasmaMembrane Proton ATPase Modulates JA Signaling and Is Exploited by thePseudomonas syringae Effector Protein AvrB for Stomatal Invasion.Plant Cell, 2015,27(7): 2032-2041.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[2] Yan S, et al. The role ofplasma membrane H(+) -ATPase in jasmonate-induced ion fluxes and stomatalclosure in Arabidopsis thaliana. Plant Journal, 2015, 83(4): 638-649.（保卫细胞）

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[3] Hao L, et al. ExtracellularATP promotes stomatal opening of Arabidopsis thaliana through heterotrimeric Gprotein a subunit and reactive oxygen species. Molecular Plant, 2012, 5(4): 852-64.（保卫细胞）

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[4] Yan S, et al. MeJA AffectsRoot Growth by Modulation of Transmembrane Auxin Flux in the TransitionZonepaper. Journal of Plant Growth Regulation, 2015, doi/10.1007/s00344-015-9530-9.（IAA流速）

[http://www.plantcell.org/content/27/7/2032.abstract?sukey=3997c0719f15152094fe915f33e98fec45aa33bb8cdbc07f2a1b3e125c7d354c13e7cad6d233c3fab6c55f3dcfe2024e <font  color="#0099FF">阅读原文</font>]




=== 其它激素 ===


请点击[http://cn.xbi.org/index.php?option=com_kunena&view=topic&catid=97&id=807&Itemid=552&lang=cn#1318 <font  color="#0099FF">'''NMT成果分享——ABA'''</font>]浏览相关文献介绍




=== 花粉管 ===


* '''<big>镁离子生物钟与镁流速——Nature研究启发新思路  160426</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;4月中旬，英国爱丁堡大学及剑桥大学学者在Nature上发表了一篇名为《Daily magnesium fluxes regulate cellular timekeeping and energy balance》的研究论文。研究发现，Mg<sup>2+</sup>有助于控制细胞维持它们自己的时间节律来处理昼夜的自然环境周期。研究针对人类、藻类和真菌开展的实验发现，每种生物的细胞中，Mg<sup>2+</sup>水平在日周期节律中上升和下降。这不仅对细胞在一天中的代谢速率产生了巨大影响，而且还影响细胞自己的生物钟。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160426-1.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;在生物体中，不仅是离子浓度有周期性振荡现象，离子流速同样会有。胰岛B细胞O2内流速率振荡调控胰岛素分泌（Diabetes, 2000,49(9): 1511-6.）。花粉管H<sup>+</sup>、K<sup>+</sup>和Ca<sup>2+</sup>的振荡性内流延缓花粉管生长周期（J Cell Sci, 1999, 112: 1497-509.），Cl<sup>-</sup>振荡性外流调控了花粉管生长和体积增大（Plant Cell, 2002, 14(9): 2233-49.）。同样，生物细胞Mg<sup>2+</sup>流动速率受[Mg<sup>2+</sup>]i变化影响，是否也存在节律及其特定的生理意义，值得我们利用非损伤微测技术继续深入研究。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160426-2.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图注：胰岛B细胞O<sub>2</sub>内流速率振荡

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;目前，Mg<sup>2+</sup>流速检测已在光合研究中被广泛应用，国内学者利用扬格/旭月非损伤微测系统，已经实现了对叶绿体的无损检测。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160426-3.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图注：非损伤微测系统检测活体叶绿体

[http://www.natureasia.com/zh-cn/nature/highlights/74198?sukey=3997c0719f15152058b9739b64ece25fb29c6f9d5e5f98fcc10c428b4f1685d2f52f8aeb48341e458a3a070839aa0dc4 <font  color="#0099FF">阅读原文</font>]


* '''<big>非损伤与微流控芯片  161031</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;细胞迁移在血管再生、伤口愈合、炎症反应、胚胎发育等多种生理和病理过程中起到关键作用。细胞迁移研究中，传统的研究方法无法满足高通量的需求，且大多是单因素检测，难以综合考虑细胞基质、浓度梯度等多参数对细胞迁移的影响。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;微流控芯片分析是当前的科技前沿领域之一，其作为细胞迁移研究新的技术平台，一方面具有集成度高、灵敏度高、高通量、试剂消耗少等优势，快速实现大规模分析；另一方面芯片中微米级的通道结构可精确控制物质浓度梯度和微流体，调节溶液温度和pH等细胞微环境要素，更真实模拟细胞体内生长微环境，并完成实时监测。微流控芯片已经被广泛应用于细胞迁移研究，其模型分为二维(2D)和三维(3D)2大类，分别从平面培养和立体生长的角度，研究不同因子浓度梯度、电刺激或细胞间相互作用等条件对细胞迁移行为的影响，打破了传统方法的局限性，促进了生物及医学等领域的研究。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;近期来自中国科学院的研究人员介绍了微流控芯片在细胞迁移研究中应用的最新进展，重点综述了研究细胞迁移的2D和3D微流控芯片，并讨论了各类微流控芯片的优缺点。文章指出，微流控芯片特有的网格式通道结构、微米级尺寸、以及可同时在时间和空间上精确控制微流体等特点有利于更好模拟细胞体内真实生理环境。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图161031-1.png|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;无伤口类细胞迁移的微流控芯片。(a) 竞争性物质梯度阵列芯片；(b) 单细胞迁移阵列芯片；(c) 电场可控型芯片；(d) 电化学组合型芯片
众所周知，NMT是测具体分离子流速的技术，而在此之前，有一种扫描振动电极技术（SVET），用于检测样品整体的电流。后来，随着技术的发展出现了NMT，可以具体检测到某种离子，精确研究形成电流的离子种类。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图161031-2.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;萌发中的花粉管尖端Ca<sup>2+</sup>流动

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;以植物花粉管研究为例，美国海洋生物学实验室的Jaffe教授在70年代利用电流密度测试发现花粉管发育过程中有较大电流出现，但是直到90年代才利用NMT证明该电流的形成90%是依靠Ca<sup>2+</sup>的流动，从而把机理研究推进了一大步。换言之，只有真正知道了是哪种离子或分子存在于该反应过程，才会对研究有本质上的帮助。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;总而言之，NMT是在芯片实验结果的基础上，进一步地研究其背后更加具体的信号变化。因为只有了解各离子间的相互关系，才能够真正阐明动植物生理过程中的机理机制。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;参考文献：

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[1] Liu W T, Chen H M, Nie F Q. Cell migration with microfluidic chips (in Chinese). Chin Sci Bull, 2016, 61: 364–373.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[2] Kühtreiber WM, et al. Detection of extracellular calcium gradients with a calcium- specific vibrating electrode. Journal of Cell Biology, 1990,110(5): 1565-1573.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[3] Weisenseel MH, et al. Large electrical currents traverse growing pollen tubes. Journal of Cell Biology, 1975, 66(3): 556-567.

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=== 根毛 ===


* '''<big>Ca<sup>2+</sup>流速——植物逆境信号传导新标志（一）  160516</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;上周，第二届全国植物逆境生物学学术研讨会在青岛顺利召开。中国农大王毅、郭岩，中科院植物所种康，河南大学宋纯鹏，香港中文大学张建华等扬格/旭月非损伤微测系统的使用者，均在大会上就盐胁迫、低温胁迫、干旱胁迫、营养胁迫的最新研究进展做了报告。
Ca<sup>2+</sup>作为植物逆境中的重要信号分子，依旧备受瞩目。种康研究员将植物逆境Ca2+信号描述为“签字”。不同的逆境信号引发不同特征的Ca<sup>2+</sup>信号，犹如笔迹不一的“签字”。正是因为“签字”的笔迹不同，才引发植物对各类胁迫产生相应的生理反馈。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;低温胁迫

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;中科院植物所种康研究组（Ma Y, et al. Cell, 2015,160(6): 1209-21.）在研究中发现，对水稻进行低温处理后，根部胞外Ca<sup>2+</sup>会迅速流入胞内，COLD1超表达水稻的Ca<sup>2+</sup>吸收尤为强烈，这是因为COLD1通过调控Ca<sup>2+</sup>激活水稻的抗寒响应。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160516-1.png|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图1. 不同品种、基因型水稻在低温胁迫下，根部Ca<sup>2+</sup>的流速。正值表示外排，负值表示内流。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;高温胁迫

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;北京林业大学陈少良研究组（Yu Y, et al. Plant Cell Tiss Org, 2016, 125(2): 215-230.）高温处理胡杨细胞时发现，胞外Ca<sup>2+</sup>会迅速流入胞内，并在6h后开始外排。采用质膜Ca<sup>2+</sup>-ATPase抑制剂处理后，Ca<sup>2+</sup>外 排现象消失。表明高温胁迫下，质膜Ca<sup>2+</sup>-ATPase参与调控Ca<sup>2+</sup>转运。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160516-2.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图2. 高温胁迫后24h内，胡杨细胞Ca<sup>2+</sup>流速变化情况。正值表示外排，负值表示内流。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;重金属胁迫

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;中科院植物所张海燕副研究员（Fan J., et al. J Plant Physiol, 2011, 168: 1157-1167.）研究了重金属Cd2+对拟南芥根毛的影响，发现Cd<sup>2+</sup>在抑制胞外的Ca<sup>2+</sup>流入胞内的同时促进了胞内Ca<sup>2+</sup>外流，扰乱了胞内Ca<sup>2+</sup>浓度梯度，干扰囊泡转运，导致细胞壁出现异常。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;南京大学赵福庚研究组（Li S, et al. Plant Cell Environ, 2012, 35(11): 1998-2013.）同样发现，重金属Cd<sup>2+</sup>能诱导水稻细胞的去极化，阻碍细胞对Ca<sup>2+</sup>和K<sup>+</sup>的吸收，扰乱了胞内的Ca<sup>2+</sup>/K<sup>+</sup>平衡。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160516-3.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图3. CdCl<sub>2</sub>处理前后，根毛尖端Ca<sup>2+</sup>流速。正值表示外排，负值表示内流。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;铝胁迫

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;康奈尔大学的Leon教授（David L. Jones, et al. Planta, 1995, 197(4): 672-680.）研究了Al对沼萍根毛Ca<sup>2+</sup>流动的影响，发现高/低浓度（20/2 μM）Al均能够抑制沼萍根毛发育，但只有高浓度的Al抑制了根毛尖端Ca<sup>2+</sup>的内流。这一研究结果表明，Al只能影响根毛质膜及胞内的若干位点，从而抑 制根毛生长。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160516-4.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图4. 沼萍对照组、Al胁迫组根毛各位点Ca<sup>2+</sup>流速。正值表示内流，负值表示外排。

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=== 棉花纤维 ===




=== 种子 ===


* '''<big>种子保存难题导致捕虫水生植物面临灭绝困境  160328</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;拥有捕虫夹的植物中，最出名的莫过于热带植物猪笼草。因其拥有一个独特的吸取营养的器官——捕虫笼而显得与众不同。而今天的主角——囊泡貉藻，是已知利用像颌一样的捕虫夹抓住猎物的唯一水生植物，它曾令查尔斯•达尔文异常着迷。囊泡貉藻顶部的捕虫夹是植物王国中移动最为迅速的附属物之一。当小型无脊椎动物落上去时，它们仅用10毫秒便能将其抓住。而现在，囊泡貉藻已经处于灭绝的危险之中。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;首先是栖息地破坏和非法采集，导致过去一个世纪，它的个体密度下降了近90%。而当植物学家们试图利用保护植物的常规方法——种子库，来保护其免受灭绝危险时，却遇到了极大的难题。研究人员在不同条件下将它们储存了1年，以观察其能否发芽。一些种子在超过结冰点的温度下被埋进钢丝网包的土壤中，以模拟自然状态下的种子库。其它种子则在-18℃下被放在密封袋中，以复制人造室内种子库。结果发现，对于被存放在超过结冰点温度下的种子来说，仅有12%在1年后仍能发芽，大多数都受到真菌破坏。这意味着囊泡貉藻保护工作要比建立传统的种子库花费更高，而且在技术上面临着更大风险。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;种子活力是反映种子发芽率及萌发所形成植物的健壮度的量化指标，种子活力越高，种子的利用价值则越大。因而提升种子活力检测步骤的效率，在一定程度上可以有效地促进囊泡貉藻种子库建立。2015年，旭月公司取得了名为“一种通过氧气流速判别种子活力的方法”（专利号ZL201210462127.6）的发明专利，即通过非损伤微测技术（NMT），测量种子O<sub>2</sub>流速值的大小来判别被测种子的活力，可在保证种子不受破坏性处理的情况下，测量出单独一粒种子的活力。此项检测对种子无损伤，不影响后续使用，有效克服了传统活力检测方法只能得出统计结论而无法给出单粒种子的活力、测量后的种子无法继续使用等缺陷。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图160328.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图注：不同活力的种子，其不同部位的O<sub>2</sub>流速。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[1] Xin X, et al. A real-time, non-invasive, micro-optrode technique for detecting seed viability by using oxygen influx. Sci Rep, 2013, 3: 3057.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[2] Li J, et al. The fluxes of H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> and O<sub>2</sub> can be used to evaluate seed germination and vigor of Caragana korshinskii. Planta, 2014, 239(6): 1363-1373.

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* '''<big>NMT已成为种子研究“经典方法”  161121</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;种子休眠是植物应对不利环境的一种适应对策，并且能阻止作物的成熟种子在收获前萌发，以避免减产。相反，打破种子休眠则可以促进种子萌发，从而在作物种植和林业育苗中实现整齐出苗。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;十月底，国内非损伤微测技术（NMT）先行者、北京林业大学林金星教授，在Plant Physiology上，以杉木种子为研究对象，发表了最新研究成果。研究观察了杉木新成熟种子、12d低温层积处理种子、35℃储存40d种子休眠释放和诱导过程中，细胞学、基因表达和激素水平等方面的变化。结果显示，种子初生休眠释放期，蛋白体在胚胎细胞中合并，而在次生休眠诱导期间分离。初生休眠释放期间，负调控GA敏感性的基因显著下调表达；次生休眠诱导期间，正调控ABA生物合成的基因显著上调表达。在种子休眠释放和诱导期间，细胞学和基因表达的可逆变化与ABA/GA平衡有关。本研究为杉木种子生理休眠潜在的复杂调控机制具有重大意义，提供了人为调控种子休眠的新思路。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图161121-1.JPG|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图1 杉木种子生理休眠的调控机制和初生、次生休眠间的差异

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;种子，是非损伤微测系统的理想研究对象，据NISC（NMT国际标准化委员会）文献库统计，中国学者在旭月研究院检测获得的种子离子/分子流成果，在世界范围内最为突出。其中，同为北京林业大学的汪晓峰教授，以及中国农科院的卢新雄教授，各自发文，检测了种子胚根，子叶等部位的H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>、O<sub>2</sub>流速，并最终利用O<sub>2</sub>流速结果，建立了无损量化评价种子活力的新方法。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图161121-2.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图2 小麦、大豆、油菜种子，其不同部位的O<sub>2</sub>流速

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;此外，逆境研究方面，江苏师大孙健教授发现亚精胺可以提升种子耐水淹胁迫的能力。国外学者也对盐胁迫、植物毒素胁迫下，种子的离子/分子流进行了深入研究。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;参考文献：

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[1] Cao D., et al. Transcriptome and Degradome Sequencing Reveals Dormancy Mechanisms of Cunninghamia lanceolata Seeds. Plant Physiol, DOI:10.1104/pp.16.00384.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[2] Li J, et al. The fluxes of H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> and O<sub>2</sub> can be used to evaluate seed germination and vigor of Caragana korshinskii. Planta, 2014, 239(6): 1363-1373.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[3] Xin X, et al．A real-time, non-invasive, micro-optrode technique for detecting seed viability by using oxygen influx. Sci Rep, 2013, 3: 3057.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[4] Liu M., et al. Spermidine Enhances Waterlogging Tolerance via Regulation of Antioxidant Defence, Heat Shock Protein Expression and Plasma Membrane H+-ATPase Activity in Zea mays. J Agron Crop Sci, 2014, 200: 199-211.

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=== 其它 ===




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== 光合呼吸 ==


* '''<big>科学为熬夜找到“借口”——原来是遗传  160321</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;遵循24小时循环的昼夜节律影响着很多生物过程，包括人们更喜欢早晨还是晚上活动。前期研究已发现数个基因的产物可调节昼夜节律，但是这些产物是否影响个人对于早/晚的偏好还未知。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;今年2月初，Nature Communications刊登的一项研究成果显示，一个人是喜欢早上还是晚上的偏好一定程度上是由遗传变异决定的。该研究团队对89283个人进行了全基因组关联分析（GWAS），结合对于样本个体早晚偏好的调查，发现了与健康的个人对于早晚偏好相关的遗传变异，而且其中的一些变异位于已知的调控昼夜节律的基因附近。此外，研究还发现了靠近控制光感受的基因附近的遗传变异，并且发现这些遗传变异也与早晚偏好相关。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;这些遗传变异的发现，有助于未来对于昼夜节律的和睡眠相关障碍的研究。为深入此项研究，调控昼夜节律基因、控制光感受基因附近的变异在生理功能上所引起的差异，需要进一步研究，而非损伤微测技术（NMT）为此项目的深入研究提供了可能。非损伤微测技术作为一种具有高灵敏度的活体检测技术，可实时、动态显示不同波长、强度的光处理对样品生理功能的影响。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;北京农学院冷平生教授（Lin A P, et al. Physiol Plant, 2012, 148(4): 582-589.）利用NMT研究光对花香成分“单萜”合成的影响时发现，光照首先引起花瓣的Ca<sup>2+</sup>由胞外流入细胞质，紧接着激活合成基因的表达，进而调控单萜的合成及释放。本研究也首次采用花瓣作为NMT的研究材料。此外，中科院海洋所王广策教授（Hu Z, et al. Plant Physiol Biochem, 2015, 91: 1-9.），以大叶藻作为研究材料，利用NMT直接观察到光/暗交替下大叶藻的H<sup>+</sup>、O<sub>2</sub>流速变化，并且直接验证了呼吸抑制剂对活体藻呼吸功能的影响。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160321-1.png|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图1 光强对百合花瓣被片Ca<sup>2+</sup>内流速率的影响。负值表示内流。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160321-2.png|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图2 大叶藻叶片在光/暗和DCMU处理前后，H<sup>+</sup>和O<sub>2</sub>的流速变化。正值表示外排，负值表示内流。

[http://www.natureasia.com/zh-cn/ncomms/pr-highlights/10480?sukey=3997c0719f151520d0fcef61337a0ad08624fd01f696f266405f747c85f7223c890fb8c494e71c6600fadc0dc1f0d800 <font  color="#0099FF">阅读原文</font>]


* '''<big>镁离子生物钟与镁流速——Nature研究启发新思路  160426</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;4月中旬，英国爱丁堡大学及剑桥大学学者在Nature上发表了一篇名为《Daily magnesium fluxes regulate cellular timekeeping and energy balance》的研究论文。研究发现，Mg<sup>2+</sup>有助于控制细胞维持它们自己的时间节律来处理昼夜的自然环境周期。研究针对人类、藻类和真菌开展的实验发现，每种生物的细胞中，Mg<sup>2+</sup>水平在日周期节律中上升和下降。这不仅对细胞在一天中的代谢速率产生了巨大影响，而且还影响细胞自己的生物钟。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160426-1.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;在生物体中，不仅是离子浓度有周期性振荡现象，离子流速同样会有。胰岛B细胞O2内流速率振荡调控胰岛素分泌（Diabetes, 2000,49(9): 1511-6.）。花粉管H<sup>+</sup>、K<sup>+</sup>和Ca<sup>2+</sup>的振荡性内流延缓花粉管生长周期（J Cell Sci, 1999, 112: 1497-509.），Cl<sup>-</sup>振荡性外流调控了花粉管生长和体积增大（Plant Cell, 2002, 14(9): 2233-49.）。同样，生物细胞Mg<sup>2+</sup>流动速率受[Mg<sup>2+</sup>]i变化影响，是否也存在节律及其特定的生理意义，值得我们利用非损伤微测技术继续深入研究。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160426-2.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图注：胰岛B细胞O<sub>2</sub>内流速率振荡

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;目前，Mg<sup>2+</sup>流速检测已在光合研究中被广泛应用，国内学者利用扬格/旭月非损伤微测系统，已经实现了对叶绿体的无损检测。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图160426-3.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图注：非损伤微测系统检测活体叶绿体

[http://www.natureasia.com/zh-cn/nature/highlights/74198?sukey=3997c0719f15152058b9739b64ece25fb29c6f9d5e5f98fcc10c428b4f1685d2f52f8aeb48341e458a3a070839aa0dc4 <font  color="#0099FF">阅读原文</font>]


* '''<big>光生物学研究的新契机！  161212</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;12月7日，中国科学院植物研究所的研究人员在《PNAS》上撰文揭示不同环境条件对植物胁迫应激反应的协同效应。
为应对环境胁迫，植物在初次胁迫后往往采取一种记忆反应，以便对类似胁迫做出更快速有效的反应。光是否参与了这一过程，一直未有明确的结论。脯氨酸的积累是高等植物应对环境胁迫过程中产生的一种典型代谢适应行为。这项研究表明，盐胁迫诱导的脯氨酸积累是持续的，而HY5依赖性光信号是这一记忆反应所必需的。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图161212-1.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图1 光调节盐胁迫诱导的TMP模型

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;进一步的研究表明，在恢复期（脯氨酸积累量降低）阶段，盐诱导的P5CS1转录记忆，与P5CS1上H3K4me3的水平保持升高有关。HY5可直接结合P5CS1启动子中的光响应元件C/A-box。去除C/A-box或hy5 hyh突变可导致P5CS1上H3K4me3水平的迅速降低，从而导致胁迫记忆反应障碍。这些结果揭示了一种新机制，而光正是凭借这种机制，通过HY5保持记忆基因上的H3K4me3水平，调节盐胁迫的转录记忆。
环境胁迫，特别是植物盐胁迫机制，在基因水平上的研究已经相当深入。当然，生理功能上的研究也并没有落后。早在2005年，非损伤微测技术（Non-invasive Micro-test Technology，NMT）研究者已经对植物盐胁迫过程中离子平衡对光化学反应的影响进行了深入研究。旭月研究院顾问Sergey Shabala教授，利用NMT测定离子流，研究了四种二价阳离子Ba<sup>2+</sup>、Zn<sup>2+</sup>、Ca<sup>2+</sup>和Mg<sup>2+</sup>对大麦盐胁迫的缓解机制。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:图161212-2.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;图2 四种二价阳离子Ba<sup>2+</sup>、Zn<sup>2+</sup>、Ca<sup>2+</sup>和Mg<sup>2+</sup>对缓解大麦盐胁迫引起的K+外流的差异

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;研究发现低Ca<sup>2+</sup>水平下，NaCl引起了叶绿素含量和气孔导度的显著下降，添加Ca<sup>2+</sup>能使植物恢复正常的PSII光化学效率和叶绿素含量。在离体叶片实验中，不仅是Ca<sup>2+</sup>，而且其他的二价阳离子（特别是Ba<sup>2+</sup>和Mg<sup>2+</sup>）也能显著缓解盐胁迫对叶片光化学效率的影响。在离子平衡层面发现，二价阳离子除阻止Na<sup>+</sup>通过NSCC进入细胞，还能提高K<sup>+</sup>转运体的活性，促使叶片维持更高的K<sup>+</sup>/Na<sup>+</sup>比来保证正常的光化学效率。
非损伤微测技术对于光生物学研究的助力是显而易见的。近期，中科院植物所已经采购旭月非损伤微测系统，期待研究者们在生理功能水平上，推动光生物学研究的进一步发展。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;参考文献：

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[1] Feng X., et al. Light affects salt stress-induced transcriptional memory of P5CS1 in Arabidopsis. P Natl Acad Sci USA. 2016, doi:10.1073/pnas.1610670114.

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[2] Sergey Shabala, et al. Effect of divalent cations on ion fluxes and leaf photochemistry in salinized barley leaves. J Exp Bot. 2005, 56: 1369 - 1378.

[http://cn.xbi.org/index.php?option=com_kunena&view=topic&catid=97&id=617&Itemid=562&lang=cn#913 <font  color="#0099FF">阅读原文</font>]




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== 信号转导 ==


* '''<big>侦察蚁能够引导搬运食物的工蚁回家  150825</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;近日，网络上一组蚂蚁搬运食物的照片让人惊讶不已。印尼丛林里的一群蚂蚁排成三层队形齐心协力地搬运合欢树的果实，队形之精巧令人惊叹。蚂蚁是如何被号召起来搬运大体积食物并且齐刷刷的朝着家的方向行进的呢？

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Nature Communications上的一项最新研究发现，这些蚂蚁是利用一系列消息灵通的“侦察兵”来引导一群搬运食物的同窝蚂蚁的运动。集体运动的这种协调优化了将大体积食物运回蚁巢的过程，避免了不同蚂蚁间你来我往的无效用力。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图150825.jpg|400px]]

<font  color="#FF00FF">'''<big>NMT潜在创新应用：</big>'''</font>

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;蚂蚁间的通讯主要依靠化学信号，并且通过触角感受此类信号，而这种感觉转导与离子流动有着密切的联系。此外，有研究显示，与视觉、嗅觉转导相关联的环核苷酸门控离子通道也会受到Ca<sup>2+</sup>的调节（Trudeau MC, et al. J Biol Chem, 2003, 278(21): 18705-08）。NMT的活体、动态等优势，使其成为感觉转导研究的一把利剑，佛罗里达大学通过检测蓝蟹微感毛绘制了其在低盐环境中维持嗅觉时的Ca<sup>2+</sup>、K<sup>+</sup>流速谱图。NMT不仅能够检测组织，还可直接实现对单个感觉神经元的检测。目前，美国扬格公司NMT活体工作站系列正在全国火热招商中！

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Richard A, et al. Sustaining olfaction at lowsalinities mapping ion flux associated with the olfactory sensilla of the bluecrab callinectes sapidus. J Exp Biol, 2000, 203: 3145-3152.

[http://www.nature.com/articles/ncomms8729 <font  color="#0099FF">阅读原文</font>]


* '''植物被咬也知道疼吗？160111'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;2013年，瑞士科学家在Nature上发表了一篇题为《GLUTAMATE RECEPTOR-LIKE genes mediate leaf-to-leaf wound signalling》的文章。研究利用非损伤电极技术，检测了昆虫取食叶片的同时，叶柄以及周边叶片表面的实时电势信号变化。这一研究证明，诸如虫咬等损伤所引发的，植物体中电信号的远程传输机制的存在。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图160111.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;上述研究利用巧妙的实验设计，特别是非损伤电极的实时电势信号检测，阐明了植物“神经”传导调控在基因水平上的部分机理，搏得了学术界的亲睐。而非损伤微测技术（NMT）的出现，为广大科研学者提供了深入研究植物体电信号传输机制的绝佳机会。
扬格/旭月非损伤微测系统可选择性检测9种离子与3种分子。利用NMT，进一步阐明组成植物电信号的离子组成成份，将无疑把植物如何应对外界生物的和非生物刺激（病原微生物，高低温，高低渗、机械刺激等等），及其引发的相关生理、基因、蛋白功能的机制研究推向更高水平。目前，来自扬州大学的研究者已自行设计出适合于非损伤微测系统的实验装置，正在对植物电信号传导进行深入研究。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Seyed A. R. Mousavi, et al. GLUTAMATE RECEPTOR-LIKE genes mediate leaf-to-leaf wound signaling. Nature, 2013, 500(7463): 422.

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== 细胞凋亡 ==


暂无




== 其它 ==


* '''<big>用“杂种”骂人，真的好吗？  150907</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;相信胖友圈里关注旭月公众号的胖友们，至少上过高中（我不会告诉你旭月的粉丝都是各大高校研究院的博士们），不难理解百度百科中的这一定义：生物学中的杂种，指的是杂交产生的后代，一般是优良的品种。在作物中，杂交品种生长速度快、产量高、抗逆能力强；动物里，“串串”聪明、杂交猪高产。近期的一项研究告诉我们，“杂种人”也一样更具先天优势。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Nature上7月份的一项最新研究指出，“杂种人”即拥有迷人的外表，更有过人的智慧。先说这篇题为《Directional dominance on stature and cognition in diverse human populations》的研究，作者人数高达360人，来自世界上230余所单位。他们统计了地球上105个不同的人类群体，总共调查了354224人。结果显示，父母的亲缘关系越远（基因纯合性低），子女在身高、一秒用力呼气肺活量、普通认知能力和受教育程度这四个指标上越突出。反之，父母如果为表/堂兄弟姐妹，相比于父母没有直接亲戚关系的子女，身高低1.2厘米、一秒用力呼气肺活量少137ml、普通认知能力测试低0.3分、受教育时间少10个月。不过，除这四项指标外，血压、体质指数、糖化血红蛋白、高/低密度脂蛋白等十多项指标不受基因纯合性程度的影响。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;这一研究首次通过大样本调查阐明了基因纯合性对人类具体形状的影响。早在2008年，中美学者合作研究发现，杂交植物比其亲本生长更大更好的原因在于，它们负责光合作用和淀粉代谢的基因在白天要更为活跃。NMT作为基因与功能的桥梁，在杂种优势领域的研究里期待您的参与。

[http://www.natureasia.com/zh-cn/nature/highlights/65910?sukey=3997c0719f1515203a565ebb377058c97bec598784fa1812c6761c309635ec069b9d0fc43c5fec037123a0bba921693e <font  color="#0099FF">阅读原文</font>]


* '''<big>NMT-基因与功能的桥梁  151026</big>'''

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;2001年，人类基因组工作草图的发表标志着人类基因组计划的成功。截止目前，模式生物如拟南芥、大小鼠、斑马鱼，药用价值物种如灵芝、丹参、茯苓等，农作物与经济作物如水稻、玉米、大豆等，早已完成了全基因组测序。近期，CRISPR-Cas技术的兴起，更是让整个医学生理学领域的基因功能研究掀起又一轮的热潮，这一技术是继锌指核酸酶（ZFN）、ES细胞打靶和TALEN技术后可用于定点构建基因敲除大、小鼠动物的第四种方法。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;十月初，Nature上发表的两篇论文，报告了“1000个基因组项目”（The 1000 Genomes Project）的第三和最后一阶段成果。它现在包括来自26个全球人群的超过2500人的基因组数据，来自该项目组的这一主报告描述了所识别出的全部8800万个基因变异体的关键特征。归根结底，不论是动物还是植物，所有的基因研究最终需要落脚于功能鉴定。解决粮食产量、品质问题，克服人类疾病，提升人类生活品质是现阶段基因研究的主题。

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[[File:插图151026.jpg|400px]]

: &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;非损伤微测技术（NMT）作为基因与功能的桥梁，可将基因间的功能差异通过活体生物与外环境间的分离子交换速率直观地体现出来，尤其适用于调控膜蛋白表达基因研究上。目前，国内利用NMT收获的转基因研究成果占NMT科研总成果的64.2%，这其中逆境方向超八成。伴随全球变暖、耕地面积减小、水资源匮乏，冷热胁迫、盐碱胁迫、干旱胁迫成为NMT植物逆境研究的热门；借助精准化治疗理念的提出，NMT在临床疾病研究领域的成果已呈爆发趋势。随着深圳市某医院旭月非损伤微测系统的采购完成，旭月公司向着“做科研，服务科研，提高生活品质”的目标更进一步。

[http://www.natureasia.com/zh-cn/nature/highlights/68128?sukey=3997c0719f151520652bc226bcac03219de22641063689726f95c04a52e7dc2c4276ce4837b926979b1e3f09dea9fbd4 <font  color="#0099FF">阅读原文</font>]




[[一. 植物科学|<big><big>'''返回上一级'''</big></big>]]