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PPB山师:NMT发现盐胁迫促盐地碱蓬NO3-、H+吸收 为解释盐生植物在低硝高盐条件下吸收和积累NO3-提供依据


 

 

 

基本信息

主题:NMT发现盐胁迫促盐地碱蓬NO3-、H+吸收 为解释盐生植物在低硝高盐条件下吸收和积累NO3-提供依据

期刊:Plant Physiology and Biochemistry

影响因子:4.27

研究使用平台NMT植物耐盐创新平台

标题:The positive effectof salinity on nitrate uptake in Suaeda salsa

者:山东师范大学宋杰、刘冉冉、Bing Cui

 

检测离子/分子指标

NO3-、H+

 

检测样品

盐地碱蓬

 

中文摘要(谷歌机翻)
      硝酸盐在盐生植物的耐盐性中起着营养和渗透双重作用。然而,盐生植物在盐碱条件下如何吸收NO3-仍不清楚。在0.5 mM的NO3--N条件下,用0、200和500 mM的NaCl处理盐地碱蓬幼苗,同时添加或不添加Na3VO4(质膜H+-ATPase抑制剂)处理24 h。200 mM NaCl处理上调了根中硝酸盐转运蛋白2.1(SsNRT2.1)的基因表达,增加了根中H+和NO3-的内流,以及叶和根中15NO3-的积累。SsNRT2.1在200 mM NaCl+Na3VO4处理下的表达量显著高于不加Na3VO4处理,而在叶片和根中15NO3-的积累量则相反。在200mM NaCl下,施加Na3VO4对根系H+净流速无显著影响,但诱导根系NO3-净外排。盐度可直接激活SsNRT2.1的表达,并通过增加PM H+-ATPase泵入H+促进盐地碱蓬对NO3-的吸收,这可能解释了为什么某些盐生植物在低NO3-和高盐度条件下吸收和积累高浓度NO3-的原因

 

离子/分子流实验处理方法
0、200、500 mM NaCl处理1 d。
②0+150 μM Na3VO4、200+150 μM Na3VO4、500 mM NaCl+150 μM Na3VO4处理1 d

 

离子/分子流实验结果

与0 mM NaCl相比,200 mM NaCl明显诱导净NO3-内流。然而,500 mM NaCl诱导净NO3-外排(图1a, b)。当加入150 μM Na3VO4时,0、200和500 mM NaCl诱导了NO3-净外排,特别是在500 mM NaCl处理下(图1a, b)

在0 mM NaCl+0 mM Na3VO4处理下H+外排,在200、500 mM NaCl和0+150 μM Na3VO4200+150 μM Na3VO4500 mM NaCl+150 μM Na3VO4处理时H+内流(图1c, d)。与0 mM NaCl相比,200 mM NaCl显著诱导了H+的内流。与不添加Na3VO4的处理相比,添加150 μM Na3VO4显著诱导了所有NaCl浓度处理下的净H+内流(图1c, d)

 

图1. 不同浓度NaCl和Na3VO4胁迫下盐地碱蓬根系NO3-H+流速。正值代表H+NO3-外排,负值代H+NO3-吸收。

 

其他实验结果

  • 处理24h后,SsNRT2.1在根部的相对表达量随着NaCl浓度的增加而增加,添加Na3VO4会促进其表达量增加

  • 在不同浓度NaCl处理下,根和叶中15NO3-的积累趋势与SsNRT2.1的相对表达量一致。盐分增加了根和叶中15NO3-的积累,尤其是在200 mM NaCl下。添加Na3VO4降低了根系和叶片中15NO3-的积累

  • 无论Na3VO4怎么处理,盐度对根和地上部分的干重影响较小。添加Na3VO4会显著降低0 mM NaCl处理下根和地上部分的干重

 

结论

      200 mM NaCl增加了盐地碱蓬对NO3-的吸收,这可能是由于PM H+-ATPase增加了H+的泵入。同时,盐度对SsNRT2.1的表达有积极影响。这表明盐度可能直接激活NRT的某些基因,并通过增加PM H+-ATPase对H+的泵送来促进盐生植物盐地碱蓬的NO3-吸收(图2)。这一特性可能解释了为什么盐地碱蓬和其他盐生植物能够在盐度下吸收和积累高浓度的NO3-,即它们能够耐受高盐度,在200~300 mM NaCl下产生最高生物量

图2. NaCl对盐地碱蓬NO3-吸收的正效应模型。

 

测试液

NO3-:0.5 mM KNO3, 0.1 mM CaCl2, 0.3 mM MES, pH 5.5

H+:0.1 mM KCl, 0.1 mM CaCl2, 0.1 mM MgCl2, 0.5 mM NaCl, 0.3 mM MES, 0.2 mM Na2SO4, pH 6.0

 

NMT实验标准化方案

 

·植物营养研究NMT标准化方案

·盐胁迫研究NMT标准化方案

 

 

NMT仪器信息

 

·活体培养环境监测仪

·智能自动化非损伤微测系统

 

 

 

原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0981942821003788?via%3Dihub

 

供稿:赵雪琦
编辑:杨爽
校稿:卻彦晗

 

关键盐生植物;硝酸盐转运体;盐分;耐盐性;盐地碱蓬;植物类