盐诱导根皮层和中柱细胞的相继去极化说明Na+和K+进入了木质部导管-分析方法-资讯-生物在线

盐诱导根皮层和中柱细胞的相继去极化说明Na+和K+进入了木质部导管

作者:旭月(北京)科技有限公司 2011-10-14T00:00 (访问量:2990)

        瞬间的盐激对植物根的存活造成了严重的挑战,这种处理剧烈影响了离子流和皮层细胞的膜电势(MP)。之前在玉米、大麦和拟南芥的研究中发现NaCl诱导K+外流和质膜的去极化。一般情况下,NaCl导致胞质的K+快速下降,有效保持K+的能力是植物抗盐的重要特征,通过K+的流速可以筛选耐盐品种。

        为了更进一步阐明NaCl诱导的根部离子和水分运输的早期事件和离子变化的时空结果,使用非损伤微测技术研究了玉米根皮层和中柱细胞的离子流。100mMNaCl处理1min,根部木质部膨压呈指数下降,跨根部的电势快速去极化和木质部K+活性(AK+)短暂下降。这时没有发现大量的Na+释放到木质部导管中。意外发现AK+下降,Na+进入中柱,引起快速的去极化,导致中柱组织的K+外流。这种去极化在根的皮层和中柱细胞之间有显著的差异。根皮层细胞首先去极化,导致K+外流,这时K+从中柱共质体进入皮层,当Na+装载到木质部时,中柱细胞去极化,AK+逐渐恢复。

        通过这项研究发现植物根部对NaCl的响应具有时间和空间上的分隔,从皮层到中柱,然后影响到整个根对盐的反应过程,从而为抗盐做出防御性反应。非损伤微测技术和其他技术结合使用,尤其是荧光成像技术,清晰地阐明了Na+的去向和植物对NaCl盐激的响应途径。

 

关键词:大麦,玉米,膜电位,木质部装载,非损伤微测技术

参考文献:Wegner LH, et al. Plant, Cell and Environment, 2011, 34: 859 - 869.

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图注:玉米根部中柱对20mM和100mMNaCl反应的K+和H+流速的动力学,负值表示外流。

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