盐胁迫研究NMT解决方案

盐胁迫研究NMT解决方案

 

一、视频资源

二、参考文献

C2019-006,周扬、江行玉,海南大学,BMC Plant Biology ,拟南芥,根部分生区(距离根尖120μm),Na+、H+
Co-expression of SpSOS1 and SpAHA1 in transgenic Arabidopsis plants improves salinity tolerance

C2019-022,谢潮添,集美大学,Algal research,紫菜,K+、Na+、H+

K+ and Na+ transport contribute to K+/Na+ homeostasis in Pyropia haitanensis under hypersaline stress


C2019-026,王玮、王文强,山东农业大学、枣庄学院,J of integr plant biol,小麦,根部分生区,Na+、K+、H+

The involvement of wheat (Triticum aestivum L.) U-box E3 ubiquitin ligase TaPUB1 in salt stress tolerance

 

C2017-038,何正权、邱文敏 ,三峡大学、中国林业科学研究院亚热带林业研究所,Environ Exp Bot,拟南芥,根,Na+、H+

Overexpression of cysteine protease gene from Salix matsudana enhances salt tolerance in transgenic Arabidopsis

 

C2018-026,张国平,浙江大学农学系,浙江省作物种质资源重点实验室,Plant Cell Physiol ,大麦,根部成熟区,K+、Ca2+、H+

A Sodium Transporter HvHKT1;1 Confers Salt Tolerance in Barley via Regulating Tissue and Cell Ion Homeostasis

 

C2019-002,孙健、李宗芸,江苏师范大学,J Exp Bot ,甘薯,根,K+、H+、Ca2+、Na+

Root-zone-specific sensitivity of K+-and Ca2+-permeable channels to H2O2 determines ion homeostasis in salinized diploid and hexaploid Ipomoea trifida

 

C2019-004,陈少良,北京林业大学,New Phytol,杨树,根(距离根尖300-400μm),NO3-

Amelioration of nitrate uptake under salt stress by ectomycorrhiza with and without a Hartig net

 

C2019-016,郭岩、杨永青,中国农业大学,Nature Commun,拟南芥,根部分生区,Na+、H+

Calcium-activated 14-3-3 proteins as a molecular switch in salt stress tolerance

 

C2019-020,李召虎,中国农业大学,New phytol,棉花、拟南芥,根,Ca2+、K+、Na+

Phosphatase GhDsPTP3a interacts with annexin protein GhANN8b to reversely regulate salt tolerance in cotton (Gossypium spp.)

 

C2019-033,杨润强,南京农业大学,Food and Chem Toxicol,大麦,Ca2+

Ca2+ involved in GABA signal transduction for phenolics accumulation in germinated hulless barley under NaCl stress

 

C2019-037,别之龙,华中农业大学,J Exp Bot,距离根尖1mm,黄瓜幼苗, K+

Tissue-specific respiratory burst oxidase homologue -dependent H2O2 signaling to the plasma membrane H+-ATPase confers potassium uptake and salinity tolerance in Cucurbitaceae

 

C2018-009,别之龙/黄远,华中农业大学,J EXP BOT,叶脉/叶片/根,Na+/K+

Salt tolerance mechanisms in pumpkin species (Cucurbita)

 

C2017-026,别之龙,华中农业大学,J EXP BOT,根/下胚轴,Na+/H+

Root respiratory burst oxidase homologue-dependent H2O2 production confers salt tolerance on a grafted cucumber by controlling Na+ exclusion and stomatal closure

 

C2016-003,张明才,中国农业大学,J EXP BOT,根,Na+/K+/H+

Increased abscisic acid levels in transgenic maize overexpressing AtLOS5 mediated root ion fluxes and leaf water status under salt stress

 

C2016-002,柳参奎,东北林业大学,PLANT BIOTECHNOL J,根,Na+

Conserved V-ATPase c subunit plays a role in plant growth by influencing V-ATPase-dependent endosomal trafficking

 

C2015-032,郑海雷,厦门大学,Scientific Reports,根,Na+/K+

Hydrogen sulfide enhances salt tolerance through nitric oxide mediated maintenance of ion homeostasis in barley seedling roots

 

C2015-030,张洪霞,中科院上海植物生理生态研究所,PLANT BIOTECHNOL J,根,Na+

Overexpression of the PtSOS2 gene improves tolerance to salt stress in transgenic poplar plants

 

C2015-005,种康,中科院植物所,Cell,根,Ca2+

COLD1 Confers Chilling Tolerance in Rice

 

F2015-008,PLANT CELL ENVIRON ,黄藻,H+/K+ Na+

Mechanisms underlying turgor regulation in the estuarine alga Vaucheria erythrospora (Xanthophyceae) exposed to hyperosmotic shock

 

F2014-006,PLANT CELL ENVIRON ,根木质部,K+

Kinetics of xylem loading, membrane potential maintenance,and sensitivity of K+-permeable channels to reactive oxygen species: physiological traits that differentiate salinity tolerance between pea and barley

 

C2013-021,余迪求,中科院西双版纳热带植物园,Plant Journal,根,K+

Arabidopsis transcription factor WRKY8 functions antagonistically with its interacting partner VQ9 to modulate salinity stress tolerance

 

C2012-020,魏建华,北京市农林科学院,PLANT CELL ENVIRON ,根,K+/H+

HbCIPK2, a novel CBL-interacting protein kinase from halophyte Hordeum brevisubulatum, confers salt and osmotic stress tolerance

 

C2012-010,陈少良,北京林业大学,Plant Physiology,根尖,Na+/K+/H+/Ca2+

Paxillus involutus strains MAJ and NAU mediate K+/Na+ homeostasis in ectomycorrhizal Populus × canescens under NaCl stress

 

C2010-004,陈少良,北京林业大学,PLANT CELL ENVIRON ,愈伤组织细胞,Na+/K+/H+/Ca2+

H2O2 and cytosolic Ca2+ signals triggered by the PM H+-coupled transport system mediate K+/Na+ homeostasis in NaCl-stressed Populus euphratica cells

 

C2010-002,郭岩,北京生命科学研究所,Plant Cell,根,H+

The Arabidopsis chaperone J3 regulates the plasma membrane H+-ATPase through interaction with the PKS5 kinase

 

C2009-004,陈少良,北京林业大学,Plant Physiology,根,Na+/Cl-/H+

NaCl-induced alternations of cellular and tissue ion fluxes in roots of salt-resistant and salt-sensitive poplar species

三、常测哪些指标

1、直接相关
Na+、K+、Ca2+、H+、Cl-

2、间接相关

Mg2+、NO3-、NH4+、Cd2+

四、检测这些离子流、分子流,有什么生物学意义

  • 1)K+生理功能概述

    2)科研案例

    a.案例1

    与野生型拟南芥相比,wrky8-1突变体在盐胁迫下K+外排更明显,而vq9突变体的K+外排速率更低,为WRKY8与VQ9基因参与调控植物在盐胁迫下的 Na+/K+离子动态平衡提供了直接有效的证据。

    Hu Y et al. Arabidopsis transcription factor WRKY8 functions antagonistically with its interacting partner VQ9 to modulate salinity stress tolerance. Plant J. 2013;74(5):730-745.

     

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    b.案例2

    以中国春、洲元9369和长武134等3种耐盐性不同小麦品种为材料, 采用非损伤微测技术检测盐胁迫2 d后的根系K+离子流变化。结果表明盐胁迫下, 小麦根际的K+大量外流, 盐敏感品种中国春K+流速显著高于耐盐品种长武134。另外,通过对植株体内的Na+、K+含量进行测定,共同发现盐胁迫下造成小麦组织器官中Na+/K+比上升的主要原因是根系K+大量外流和Na+的过量积累, 耐盐性不同的小麦品种间差异显著, 并认为根系对K+的保有能力可能是作物耐盐性评价的一个重要指标。

    王晓冬,王成,马智宏,侯瑞锋,高权,陈泉.短期NaCl胁迫对不同小麦品种幼苗K+吸收和Na+、K+积累的影响.生态学报,2011,31(10):2822-2830.

     

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  • 1)Na2+生理功能概述

    2)科研案例

    a.案例1

    研究利用非损伤微测系统(NMT),检测了PtVP1.1高表达白杨与野生型经0/150 mM NaCl处理后,根部分生区、伸长区、成熟区的Na+、H+流速。结果显示,正常生长环境下,两组样品根部Na+流速无差异,对照组H+吸收速率更高。盐胁迫时,PtVP1.1高表达白杨相比于野生型,其根部具更强的排Na+吸H+能力(Na+外排速率、H+吸收速率均高与野生型)。这一结果为PtVP1.1提升木本植物耐盐性提供了活体生理证据。

    Yang Y et al. Overexpression of a Populus trichocarpa H+-pyrophosphatase gene PtVP1.1 confers salt tolerance on transgenic poplar. Tree Physiol. 2015;35(6):663-677.

     

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    b.案例2

    北京林业大学陈少良实验室NMT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+逆向转运体主动跨膜的结果。

    Sun J et al. NaCl-induced alternations of cellular and tissue ion fluxes in roots of salt-resistant and salt-sensitive poplar species. Plant Physiol. 2009;149(2):1141-1153.

     

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  • 1)Ca+生理功能概述

    2)科研案例

    a.案例1

    NaCl处理1-2min后观察到烟草根部伸长区有瞬时的Ca2+外排现象,NaCl处理24h后,观察到Ca2+内流,低浓度的甜菜碱则会显著的增加NaCl诱导的Ca2+内流。加上对相关基因表达的测定、Ca2+含量的测定等内容,表明在NaCl诱导的Ca2+渗透流中,甜菜碱起到了辅助因子的作用。

    Li M et al. Glycine betaine-mediated potentiation of HSP gene expression involves calcium signaling pathways in tobacco exposed to NaCl stress. Physiol Plant. 2014;150(1):63-75.

     

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    b.案例2

    本试验以油用向日葵盐敏感品种‘YK18’、中度耐盐品种‘YK06’和耐盐品种‘GF01’为试验材料,利用离子流检测技术, 动态监测了复合盐胁迫24 h后植株根系的 K+、Na+、Ca2+等离子的流速流向,结果表明,盐胁迫下向日葵幼苗根系Ca2+的吸收速率加快,‘GF01’是‘YK18’的2倍。结合种子萌发和离子在萌发幼苗中积累分布情况的实验结果发现,不同耐盐性的油用向日葵植株在盐胁迫下可通过调节Na+、K+和Ca2+的吸收与外排来适应盐胁迫环境,为盐碱地耐盐品种筛选和栽培提供理论依据。

    马荣,王成,马庆,侯佩臣,王晓冬.向日葵芽苗期离子对复合盐胁迫的响应.中国生态农业学报,2017,25(05):720-729.

     

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  • 1)H+生理功能概述

    2)科研案例

    a.案例1

    研究采用了同一品种的二倍体及四倍体水稻,分别培养在含有0、150 mM NaCl的1/2 MS培养基中。利用非损伤微测技术,检测了各组样品根部距离根尖0-5000 μm范围的H+流速。结果显示,距离根尖0-1000 μm范围内,两组样品H+流速没有差异,而且在500-1000 μm之间,H+表现为吸收。从距离根尖1000 μm的位点开始至2000 μm,H+外排趋势逐渐增大并达到稳定值。二倍体与四倍体根尖H+流速对比显示,1000-5000 μm区间内,后者H+外排速率显著高于前者,这也间接反映了四倍体植株的根内pH较二倍体低。研究认为,基因组重复可提升水稻耐盐能力,而这一现象可能与四倍体水稻加强了H+外排至根表面从而减少Na+的进入根部有关。

    Tu Y, Jiang A, Gan L, et al. Genome duplication improves rice root resistance to salt stress. Rice (N Y). 2014;7(1):15.

     

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    b.案例2

    当植物缺乏J3时对外部的盐碱胁迫超敏感,质膜H+-ATPase的活性也下降。使用非损伤微测技术在活体拟南芥的根部进行了原位测量,证实不同的基因所调控的H+外排的差异,说明了蛋白之间的相互作用。本研究发现,分子伴侣蛋白J3可以和PKS5相互作用,并且抑制PKS5激酶活性,进而正向调节质膜H+-ATPase的活性及植物对盐碱胁迫的反应。

    Yang Y, Qin Y, Xie C, et al. The Arabidopsis chaperone J3 regulates the plasma membrane H+-ATPase through interaction with the PKS5 kinase. Plant Cell. 2010;22(4):1313-1332.

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  • 1)Cl-生理功能概述

    2)科研案例

    a.案例1

    与单个盐腺相比,二色补血草的气孔和表皮细胞分泌的Na+、K+和Cl-很少,NaCl处理对它们的分泌率没有显著影响。在本研究中,200 mmol/L NaCl处理可显著提高盐腺的Cl-分泌率,且NaCl处理的Cl-分泌率是对照组的35倍。结合Na+通量检测和ESEM分析等结果,表明盐腺通过分泌孔分泌离子,并以Na+和Cl-为主。分泌速率的增加有助于抵消叶片中盐浓度的增加。分泌的选择性有助于保持叶片细胞内良好的Na+/K+和Cl-/阴离子比值。

    Feng Z , Sun Q , Deng Y , et al. Study on pathway and characteristics of ion secretion of salt glands of Limonium bicolor. Acta Physiologiae Plantarum, 2014, 36(10):2729-2741.

     

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  • 1)Mg2+生理功能概述

    2)科研案例

    影响光合作用,叶绿素的组成成分、酶的活化剂;与糖代谢、氮代谢相关;影响核酸和蛋白质代谢;参与脂肪代谢、促进维生素合成。

    例1:以甘薯的两个品种(耐盐品种Xu 22和盐敏感品种Shi 5)为实验材料,对其在NaCl胁迫下的K+、Cl-、Mg2+等离子进行通量检测,结果发现NaCl促进了Xu 22根系对Mg2+的吸收,但使Shi 5根Mg2+的外排增加。结合其他离子通量、离子含量、qPCR验证等实验结果,表明,Xu 22不定根期具有较好的K+、Mg2+截留能力、液泡Na+和Cl-固存能力、NH4+/NO3-转运转化能力和N同化维持能力是其耐盐性的主要原因。

    Yicheng Yu et al. NaCl-induced changes of ion homeostasis and nitrogen metabolism in two sweet potato (Ipomoea batatas L.) cultivars exhibit different salt tolerance at adventitious root stage. Environmental and Experimental Botany, 2016. doi: 10.1016/j.envexpbot.2015.12.006

     

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  • 参见《植物营养研究NMT解决方案》NO3-生理功能概述

     

     

五、可以检测哪些样品

点击查看具体信息

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1、动物样品

1)细胞

神经细胞、肿瘤细胞、巨噬细胞、淋巴细胞等

2)组织器官

肿瘤、皮肤、胃粘膜、胰岛、脑(海马体等)、胚胎(大鼠、鱼)、斑马鱼皮肤/、耳蜗、心脏(香螺)、卵(鱼、鸡蛋、爪蟾)、骨骼、角膜、脊椎(豚鼠)、肌肉组织(肌纤维、心肌)

3)其它动物样品

珊瑚、螨虫、昆虫(果蝇幼虫的肠、蟑螂血脑屏障、按蚊、长红锥蝽)、蝌蚪、水蛭、蓝蟹(微感毛)、变形虫、水丝蚓

2、植物样品

1)营养器官

根:根毛、根瘤*

茎:边材、心材、微管形成层、木质部

叶:表皮细胞、叶肉细胞、盐腺细胞、保卫细胞

2)生殖器官

花:花瓣、花瓣表皮细胞、花粉

种子:整体、胚

果实:果壳、果皮、果肉(苹果、柑橘)、籽粒、棉花纤维、棉桃

3)细胞:植物悬浮细胞、液泡

4)愈伤组织

3、微生物样品

酵母细胞、菌丝、菌落、微藻、细菌(大肠杆菌)

4、其它生物样品

周丛生物

5、非生物样品

金属、混凝土、泥沙、纳米材料、生物医药材料

六、样品需要做哪些前处理

非损伤微测技术最大的特点就是活体、无损检测,因此动植物材料在检测前,不需要任何的液氮速冻、染色、研磨处理等。

1、动物单细胞

因NMT是活体检测,故从培养箱中拿出来后,置于培养皿中,直接检测即可

2、动物组织

因NMT是活体检测,无需提前处理。如检测部位天然暴露在外,如斑马鱼皮肤离子细胞、侧线毛细胞,直接检测即可。如检测部位位于体内,需在检测时暴露出检测部位(可采用麻醉的方式),后检测即可。

3、植物根茎叶等组织器官

天然暴露在外的组织器官,例如根、茎、叶的表面,无需任何处理,直接检测即可。水培、土培、砂培、平板培养均可。

4、植物原生质体/液泡

因NMT是基于微传感器/探针的非损伤检测,检测时不接触样品,故原生质体、液泡需要从组织或者细胞中,提取出来后检测。

5、植物叶片的表皮细胞、叶肉细胞、盐腺细胞、保卫细胞

无需提前处理。因这些细胞处于组织内部,故检测时采用撕取等方式,暴露出相应细胞即可。

6、植物花粉管

离体萌发:在培养皿中萌发一段时间后即可直接检测;在体萌发:将柱头置于培养皿中,待萌发一段时间后即可直接检测。

7、植物果实

无需提前处理。如待测部位位于果实内部,需在检测前暴露出相应部门即可。

8、植物悬浮细胞

无需提前处理。检测时,置于培养皿中检测即可。

七、有哪些检测方式?

1、实时处理 /瞬时处理后检测

即瞬时处理,是指在检测过程中,在正常测试液中瞬间加入所需的干旱胁迫溶液(PEG或甘露醇等溶液)的处理方法,目的是为了观察瞬间干旱胁迫下,样品短时间内的离子/分子的变化趋势,即短时效应。

2、预处理/提前处理好后检测

是指在干旱胁迫一段较长的时间后(数十分钟/数小时/数天),观察植物离子/分子进出的情况,即长时效应。

八、检测环境是空气还是溶液

检测时,只要求待测部位浸于溶液中(无需整体都浸在溶液里)。

九、样品是如何检测的

十、可以送样检测吗

可以送样检测。目前非损伤微测技术测试服务由中关村NMT产业联盟统筹管理,由遍布全国的22家NMT创新平台服务中心,提供检测服务。点击获取测试服务

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十一、哪里能获取非损伤微测系统操作培训服务

请直接联系旭月公司获取设备操作培训服务。点击此处查看培训服务介绍

联系人:巨肖宇

电话:010-8262 2628转22

十二、如何购买实验耗材(自行检测)