第85期--盐诱导杨树根细胞和组织离子流的转换

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NaCl诱导抗盐性的胡杨和盐敏感性的群众杨根细胞和组织的离子流改变

土壤的盐碱化很严重,引起了诸多农业和环境问题。如何研究植物对盐碱胁迫的反应,寻找能够抵御盐碱胁迫的植物品种,是我们应对土壤盐碱化的手段之一。盐胁迫 对植物影响的机制在过去进行了大量研究,然而,木本植物的盐胁迫以及抗盐研究,不但难度大,而且对于机理的认识停滞不前。

北京林业大学陈少良实验室使用“非损伤微测技术(SIET)”测定了抗盐品种胡杨和盐敏感型品种群众杨根、细胞和原生质体的H+、Na+和Cl-流速,比较了短期处理和长期处理后两个品种间排Na+的能力。长期胁迫导致根原生质体Na+外流增加,H+内流增加。这种NaCl诱导的Na+/H+交换被Amiloride和矾酸钠抑制,说明胁迫后胡杨Na+的排出是Na+/H+反向转运体主动跨膜的结果。相比较而言Na+/ H+反向转运体在盐胁迫后的群众杨根组织和细胞水平都缺乏。此外,盐胁迫的胡杨根中保留着比群众杨更高的排Cl-能力。胡杨根中NaCl诱导的H+、Na+和Cl-流与等渗甘露醇所引起的离子流不同,表明离子流的转变主要是由离子效应引起。

这项研究通过非损伤微测技术获得了杨树在盐胁迫下的H+、Na+和Cl-流的图谱,发现了抗盐性的胡杨具有很强的排Na+和排Cl-的能力,以及Na+/H+反向转运体的活性,这是胡杨能够忍耐高盐胁迫的关键因素之一。同时,这项研究建立了系统的植物逆境研究的非损伤微测技术实验方法,为本领域的研究奠定了基础。

关键词:胡杨,离子流速,Na+/H+反向转运体,原生质体

参考文献:Sun J, et al. Plant Physiology, 2009, 149: 1141 - 1153.

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图注:pH影响胡杨根原生质体的净Na+和H+流速,离子流在5.5,6.0,7.0的条件下测定。

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