低温胁迫下根实时Ca²⁺信号检测

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经典案例

Cell种康：无损“电生理”钙流为揭示水稻感知寒害的分子机制提供直接证据

Mol Plant万建民院士：无损"电生理"Ca²⁺流作为膜通道功能核心验证手段 为揭示CNGC9通道调控水稻低温响应机制提供证据

 

推荐实验设备

Physiolyzer^® （NMT300-PYZ-XY)

 

实验意义

检测干旱胁迫下的Ca²⁺实时跨膜吸收（内流）速率

 

检测指标

Ca²⁺

 

样品培养及处理

苗龄

苗龄无强制要求。该实验使用苗期样品较多，常见样品苗龄参考：

拟南芥：1~4周

水稻：1~5周

烟草：1~3周

杨树：4~7周

棉花：1~4周

 

培养方式

水培、琼脂培养基、土培、沙培均可，推荐使用水培和琼脂培养，其次是沙培和基质较松散的土培。

 

样品选取

1.植株选取

选取状态良好且外观形态在组内占主流的植株。

2.根选取

1）主根或侧根均可，同一研究需保持一致，即都是主根或都是侧根

2）同一组内，根长、根直径、根颜色尽量一致

3）优先新生根或嫩根

 

检测流程

前处理

1.将样品取出，使用滤纸条和样品固定专用树脂块将样品的一条根，按压固定在培养皿底部。体积较小样品，可整株置于培养皿中；如体积较大，剪取目标根并固定好。

 

样品固定

2.加入测试液浸没根，静置30min，不同规格的培养皿对应加入测试液体积：

35/60/90 mm培养皿，分别对应4/10/40 mL测试液。

 

样品前处理视频

 

检测过程

1.先检测低温（4-10℃）处理前的信号，再更换低温处理测试液，继续检测瞬时低温下的信号

2.检测位点：根分生区。距离根尖顶点2d的位置，d=根直径

3.检测时长：低温处理前5分钟，低温处理后10-20分钟

4.重复数：n≥8，即每组检测不少于8条根。如同一株样品有多条根符合检测要求，可在同一株上取不止1条根，一组内使用的植株数不可少于3株。

 

耗材清单

测试液：1.0 mM NaCl, 0.1 mM KCl, 0.1mM CaCl₂, 0.2 mM MES, pH5.8

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检测参数

1.物镜倍数：4倍（根直径≥200μm）；10倍（根直径＜200μm）

2.采样规则：X-30

3.传感器--样品表面距离：5μm

 

参考文献

1. 许越.非损伤微测技术—2022[J].NMT通讯,2023(01):3-9.DOI:10.5281/zenodo.8227586.

2. Ma Y, Dai X, Xu Y, et al. COLD1 confers chilling tolerance in rice. Cell. 2015 Mar 12;160(6):1209-21. doi: 10.1016/j.cell.2015.01.046.

3. Wang J , Ren Y , Liu X , et al. Transcriptional Activation and Phosphorylation of OsCNGC9 Confer Enhanced Chilling Tolerance in Rice[J]. Mol Plant. 2021 Feb 1;14(2):315-329. doi: 10.1016/j.molp.2020.11.022.

4. Li Z, Khan MU, Letuma P, et al. Transcriptome Analysis of the Responses of Rice Leaves to Chilling and Subsequent Recovery. Int J Mol Sci. 2022 Sep 15;23(18):10739. DOI: 10.3390/ijms231810739.