“二. 植物营养”的版本间的差异
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: 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。 | : 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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2018年4月26日 (四) 10:39的最新版本
氮
- NO3-转运受体NRT1.1拥有多种NO3-信号传感机制 150525
- 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NO3-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。
NMT潜在创新应用:
- 2013年,中国学者报道了在低NO3-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NO3-的环境中,植株根部NO3-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NO3-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。
- Bouguyon E, et al. Multiple mechanisms of nitrate sensing by Arabidopsis nitrate transceptor NRT1.1.Nature Plants. 2015, 1(3): 15015.
- 过多施用氮肥或导致镉大米的出现 161010
- 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NO3-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Cd2+吸收量的动态变化。
- 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NO3-溶液中,水稻植株内NO3-、Cd、Fe的含量变化,Cd2+吸收量的动态变化以及Fe/Cd转运体的相对表达量。
- 30 μM Cd2+环境下,水稻根部分生区(距根尖200 μm)、成熟区(距根尖500 μm)对Cd2+的实时吸收量。结果显示,随着培养环境中NO3-浓度的升高,伸长区吸收Cd2+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。
- 图注:0、2.86、5.72(mM)NO3-条件下,水稻根部伸长区的Cd2+吸收速率
- 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。