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	 大麦和拟南芥根部NH<sub>4</sub><sup>+</sup>与K<sup>+</sup>吸收之间的竞争关系研究</p>
	
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NH<sub>4</sub><sup>+</sup>是主要的氮源，植物从土壤中通过反硝化作用吸收或者直接吸收。植物能够利用NH<sub>4</sub><sup>+</sup>作为唯一的氮源，但是根部处于高NH<sub>4</sub><sup>+</sup>条件下，K<sup>+</sup>的利用率很低，高NH<sub>4</sub><sup>+</sup>对植物的生长造成了影响。NH<sub>4</sub><sup>+</sup>毒害的假说一般认为是NH<sub>4</sub><sup>+</sup>的积累导致了离子不平衡和减少了关键阳离子的吸收。

为了研究清楚K+转运体和非选择性阳离子通道与K<sup>+</sup>/NH<sub>4</sub><sup>+</sup>相互作用的关系，使用非损伤微测技术测定了大麦和拟南芥根部的NH<sub>4</sub><sup>+</sup>、K<sup>+</sup>的积累以及NH<sub>4</sub><sup>+</sup>、K<sup>+</sup>和H<sup>+</sup>的流速。K<sup>+</sup>和NH<sub>4</sub><sup>+</sup>的流速呈负相关，吸收时他们表现出直接的相互竞争。K<sup>+</sup>转运抑制剂TEA<sup>+</sup>和Gd3<sup>+</sup>处理减少了NH<sub>4</sub><sup>+</sup>的内流，添加TEA<sup>+</sup>缓解了NH<sub>4</sub><sup>+</sup>诱导的拟南芥根生长的抑制情况。通过cDNA文库和缺乏NH<sub>4</sub><sup>+</sup>和K<sup>+</sup>吸收蛋白的酵母突变体，发现HvHKT2;1、AtAKT1和AtHAK5转运NH<sub>4</sub><sup>+</sup>。AtHAK5的突变体吸收的K+少于HvHKT2;1和AtAKT1吸收的K<sup>+</sup>，这些吸收被增加的NH<sub>4</sub><sup>+</sup>所抑制。

这项研究表明植物的K<sup>+</sup>转运体和通道能够转运NH<sub>4</sub><sup>+</sup>，通过转运体调控的NH<sub>4</sub><sup>+</sup>吸收可能是由于在低K+水平NH<sub>4</sub><sup>+</sup>毒性的作用结果，这就解释NH<sub>4</sub><sup>+</sup>的毒性可以通过更多的K<sup>+</sup>得到缓解的假说。

关键词：非损伤微测技术(MIFE)，NH<sub>4</sub><sup>+</sup>毒害(Ammonium toxicity)，竞争(competition)，Gd<sup>3+</sup>(gadolinium)，TEA(tetraethyl ammonium)

参考文献：Hoopen FT et al. Journal of Experimental Botany, 2010, 61: 2303-2315.

[http://jxb.oxfordjournals.org/content/61/9/2303.full 全文下载]

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	[[File:Weekly51.jpg|200px]]</p>


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图注：K<sup>+</sup>和NH<sub>4</sub><sup>+</sup>的flux随着胞外的NH<sub>4</sub><sup>+</sup>浓度的增加而变化，K<sup>+</sup>的吸收呈负相关，NH<sub>4</sub><sup>+</sup>的吸收呈正相关。</p>
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