PCE中国农科院作物所、阿德莱德大学:GmSALT3通过两种不同机制诱导植物排Na+排Cl-响应盐胁迫-自主发布-资讯-生物在线

PCE中国农科院作物所、阿德莱德大学:GmSALT3通过两种不同机制诱导植物排Na+排Cl-响应盐胁迫

作者:旭月(北京)科技有限公司 2021-05-18T15:05 (访问量:2981)

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其他实验结果

· 表达GmSALT3全长使大肠杆菌中K+含量增加,GmSALT3-YFPGmSALT3_TM10AtKAT1AtCHX20的表达也增加

· GmSALT3-YFP在卵母细胞中定位到PM

· 双电极电压钳电生理学显示,在ND96培养基中培养时,注入GmSALT3的卵母细胞的静息膜电位与注入H2O的卵母细胞相比更正,但没有发现一致的电流差异,这表明通过GmSALT3的运输可能是电中性的。

· 与注射H2O的卵母细胞相比,注射GmSALT3的卵母细胞含有更多的K+Na+Cl-

· GmSALT3会影响K+Na+Cl-在卵母细胞中跨PM的运输。

· 使用100 mM NaCl处理发现,NIL-S地上部分、茎和叶中的Cl-K+含量更高,K+/Na+比却降低了,NIL-T叶片中的K+/Na+比在胁迫第3 d后才明显升高。

· 盐处理10 d后,NIL-T的根、茎、叶干重明显增加。

· 100 mM NaCl处理4 d后发现,Na+Cl-NIL-S的所有气生组织中积累得更多。

· 在根部(主根和侧根),NIL-TNIL-S积累的Cl-多。

· 100 mM NaCl处理4 d后,检测大豆茎韧皮部和木质部汁液中的离子浓度。与NIL-T相比,NIL-S的木质部汁液中的Na+浓度明显更高。与叶片的数据相反,NIL-S的木质部和韧皮部汁液中的Cl-浓度比NIL-T低。

· 对交互嫁接和自嫁接(self-grafted,对照)的植株进行100 mM NaCl处理8 d,结果发现在NIL-S砧木上嫁接NIL-T接穗,叶片Cl-含量比自嫁接NIL-S低。相反,当NIL-S接穗嫁接到NIL-T砧木上时,叶片中Cl-含量与自嫁接NIL-S相比差异不显著。与自接NIL-T植株相比,自接NIL-S植株的Cl-含量要高得多。

· TEM(透射电子显微镜)成像观察NIL-TNIL-S韧皮部的超微结构,发现盐处理后的NIL-TNIL-S在根系韧皮部细胞中的形态没有差异差异,表明缺乏全长GmSALT3不会破坏亚细胞形态,离子流速的变化更可能是GmSALT3诱导排盐的直接原因。

结论
综上所述,本工作对GmSALT3在植物体内和异源系统中的耐盐机制提供了进一步的认识。研究认为,在NIL-T中,全长GmSALT3通过限制Na+在木质部的装载介导Na+Cl-从地上部分排出,而Cl-则通过韧皮部从地上部分重新转移回根。这是第一次发现一种蛋白质能促进植物韧皮部的Cl-再循环,并使植物具有更好的耐盐性。本研究的数据还表明,GmSALT3是一个具有运输能力的内膜定位蛋白,但还不能说明GmSALT3通过不同细胞类型来改变不同转运过程的确切的细胞机制,这需要进一步研究。利用NIL-TNIL-S植物进行RNA测序,可能有助于研究GmSALT3是否通过影响转录而赋予大豆耐盐性,以及在盐胁迫条件下, NIL-TNIL-S的根部有哪些独特的途径和基因可能发生明显变化

测试液

5 mM NaCl, 0.2 mM KCl, 0.2 mM CaCl2, 5 mM HEPES, pH 7.5

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.13947

关键盐耐受;非生物胁迫;大豆;GmSALT3CHX;离子转运体;地上部分外排



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感谢本文一作,中国农科院作物所关荣霞研究员校稿

基本信息

主题:GmSALT3通过两种不同机制诱导植物排Na+Cl-响应盐胁迫

期刊:Plant Cell and Environment

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