第20期--质膜转运体控制离子平衡

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Zhaoyi讨论 | 贡献2014年6月4日 (三) 14:49的版本

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大麦根的质膜转运体控制盐胁迫后的Na+/K+平衡

植物的耐盐性是一个由遗传、发育、生理,以及植物与环境之间的相互作用引起的多基因性状。胞内的Na+/K+平衡是植物耐盐性的关键因素,在盐环境中植物会阻止胞内Na+的过度积累,维持胞内的K+浓度,保持一个合适的胞内Na+/K+比率来抵御盐胁迫,然而,这一过程是怎么实现的我们知之甚少。

2007年,澳大利亚的科学家采用“非损伤微测”等技术研究了盐胁迫下大麦的K+流和Na+流,揭开了Na+/K+平衡实现的过程。耐盐基因型大麦实现抗盐这一过程是多种机制综合作用的结果,这些机制包括:(1)通过控制膜电压来保持更高的负电势;(2)提高H+泵的活性;(3)提高细胞的排Na+能力;(4)增加对Ca2+的敏感性。同时,对照品种的单向22Na+流入或者去极化激活后的外流K+通道的密度和电压依赖性不存在显著差异。研究结果和K+/Na+是植物耐盐性的决定因素相一致,说明植物的耐盐是由多种途径控制。这个研究结果为品种筛选提供了一种有效的方法。

将非损伤微测技术应用于离子转运机制的研究中,检测离子的动态平衡和其他信息,已经被科研人员广泛接受并实际应用,取得了突破性的进展。

关键词:盐胁迫(salt-stress); 大麦(barley); 非损伤离子选择性微电极技术(MIFE); K+ flux; Na+ flux.

参考文献:Zhonghua Chen, et al, Plant Physiology, 2007,145, 1714-1725

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图注:不同基因型的大麦在320mM的NaCl处理后表现出了显著差异,盐忍耐型(T)的大麦长势较盐敏感型(S)的好很多。NaCl处理后,T品种的K+外流明显低于S品种。施加外源的Ca2+,能够有效降低K+外流。正直为内流,负值为外流。

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