大麦和拟南芥根部NH4+与K+吸收之间的竞争关系研究
NH4+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NH4+作为唯一的氮源，但是根部处于高NH4+条件下，K+的利用率很低，高NH4+对植物的生长造成了影响。NH4+毒害的假说一般认为是NH4+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+/NH4+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NH4+、K+的积累以及NH4+、K+和H+的流速。K+和NH4+的流速呈负相关，吸收时他们表现出直接的相互竞争。K+转运抑制剂TEA+和Gd3+处理减少了NH4+的内流，添加TEA+缓解了NH4+诱导的拟南芥根生长的抑制情况。通过cDNA文库和缺乏NH4+和K+吸收蛋白的酵母突变体，发现HvHKT2;1、AtAKT1和AtHAK5转运NH4+。AtHAK5的突变体吸收的K+少于HvHKT2;1和AtAKT1吸收的K+，这些吸收被增加的NH4+所抑制。
这项研究表明植物的K+转运体和通道能够转运NH4+，通过转运体调控的NH4+吸收可能是由于在低K+水平NH4+毒性的作用结果，这就解释NH4+的毒性可以通过更多的K+得到缓解的假说。
关键词：非损伤微测技术(MIFE)，NH4+毒害(Ammonium toxicity)，竞争(competition)，Gd3+(gadolinium)，TEA(tetraethyl ammonium)
参考文献：Hoopen FT et al. Journal of Experimental Botany, 2010, 61: 2303-2315.
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图注：K+和NH4+的flux随着胞外的NH4+浓度的增加而变化，K+的吸收呈负相关，NH4+的吸收呈正相关。
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