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鹽誘導根皮層和中柱細胞的相繼去極化說明Na+和K+進入了木質部導管

瀏覽次數:2935 發布日期:2011-10-19  來源:本站 僅供參考,謝絕轉載,否則責任自負

      瞬間的鹽激對植物根的存活造成了嚴重的挑戰,這種處理劇烈影響了離子流和皮層細胞的膜電勢(MP)。之前在玉米、大麥和擬南芥的研究中發現NaCl誘導K+外流和質膜的去極化。一般情況下,NaCl導致胞質的K+快速下降,有效保持K+的能力是植物抗鹽的重要特征,通過K+的流速可以篩選耐鹽品種。

      為了更進一步闡明NaCl誘導的根部離子和水分運輸的早期事件和離子變化的時空結果,使用非損傷微測技術研究了玉米根皮層和中柱細胞的離子流。100mMNaCl處理1min,根部木質部膨壓呈指數下降,跨根部的電勢快速去極化和木質部K+活性(AK+)短暫下降。這時沒有發現大量的Na+釋放到木質部導管中。意外發現AK+下降,Na+進入中柱,引起快速的去極化,導致中柱組織的K+外流。這種去極化在根的皮層和中柱細胞之間有顯著的差異。根皮層細胞首先去極化,導致K+外流,這時K+從中柱共質體進入皮層,當Na+裝載到木質部時,中柱細胞去極化,AK+逐漸恢復。

      通過這項研究發現植物根部對NaCl的響應具有時間和空間上的分隔,從皮層到中柱,然后影響到整個根對鹽的反應過程,從而為抗鹽做出防御性反應。非損傷微測技術和其他技術結合使用,尤其是熒光成像技術,清晰地闡明了Na+的去向和植物對NaCl鹽激的響應途徑。

 

關鍵詞:大麥,玉米,膜電位,木質部裝載,非損傷微測技術

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

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圖注:玉米根部中柱對20mM和100mMNaCl反應的K+和H+流速的動力學,負值表示外流。

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