南农PP：NMT主导钙依赖的活性氧信号介导富氢水促根系拒镉的研究| NMT活性氧创新科研平台
NMT作为生命科学底层核心技术，是建立活体创新科研平台的必备技术。2005年~2020年，NMT已扎根中国15年。2020年，中国NMT销往瑞士苏黎世大学，正式打开欧洲市场。
基本信息
研究使用平台：NMT活性氧创新科研平台
期刊：Plant Physiology
主题：NMT主导钙依赖的活性氧信号介导富氢水促根系拒镉的研究
标题：Calcium-Dependent Hydrogen Peroxide Mediates Hydrogen-Rich Water-Reduced Cadmium Uptake in Plant Roots
检测指标
Ca2+、Cd2+、H+、H2O2
检测样品
白菜根
离子流实验处理方法
1、Ca2+流实验处理方法
使用了两种Ca2+通道抑制剂（Gd3+和La3+）瞬时处理。
2、Cd2+流实验处理方法
1）3d大的白菜幼苗转入对照、富氢水(50%饱和度)或富氢水+Cd处理溶液中60min，检
测5min后加入50 μM CdCl2；
2）幼苗用富氢水 /不加富氢水预处理30分钟，然后在50 μM CdCl2溶液中预处理1h、6h、12h、24h、48h 5个时间点的流速。
3、H2O2流实验处理方法
1）检测3d大的白菜根用富氢水或50μM CdCl2处理后不同时间点（5、10、15、20、25、30min）H2O2的稳定通量。
2）将3d大白菜幼苗转入对照(Con)或富氢水溶液中20min,在50μMCdCl2瞬时加入后，测量30min内的净H2O2通量。
Cd2+流结果
向溶液中添加Cd导致瞬时Cd2+流入，在伸长区的峰值在70至120 nmol m-2s-1之间，在成熟区的峰值在50至80 nmol m-2s-1之间。然后内流量逐渐减少。在两个区域中，富氢水预处理的根中Cd2+的净流入量均显着低于未预处理的对照（2倍；P<0.05）（A和B）。当与Cd一起施用时，富氢水的有益作用不那么强，因此直接作用的可能性不大。
然后我们研究了富氢水培养时间对根系Cd2+吸收的影响（间隔1h～48h）。当根在富氢水中浸泡1或6h时，净Cd2+内流通量比未处理的根低（2倍）。长期暴露导致根系Cd吸收量逐渐减少，在24h和48h处理中检测到少量但显著的Cd2+净流出量（C和D）。
Ca2+流结果
胞质Ca2+是普遍存在的第二信使，在这项研究中，添加HRW导致伸长和成熟根区都有快速的Ca2+流入。这些结果暗示Ca2+参与HRW减少的Cd吸收。加入H2O2导致Ca2+迅速增加从根伸长区流出。
使用了两种Ca2+通道抑制剂（Gd3+和La3+）来进一步验证Ca2+作为植物根部Cd2+转运体HRW信号转导成分的作用。结果表明在Cd条件下HRW激活了Ca2+通道，HRd预处理诱导的Cd胁迫下BcIRT1表达下调被Gd3+协同处理完全抵消。
H2O2流结果
通过NMT研究了富氢水对Cd诱导的H2O2外排的影响（A-B）。在Cd处理下30min内（图5A中的白点）未测量到来自根部伸长区的H2O2通量，而15min 富氢水处理导致H2O2外排量显着增加。这种增加在20min时达到最大值（约2pmol m-2s-2），然后开始下降（A中的蓝点）。加入镉后约15min，与对照相比，用富氢水预处理的根中H2O2外排量显着增加（B）。
其他实验结果
Cd处理会导致细胞内H2产量快速增加。
富氢水减轻Cd胁迫诱导的白菜幼苗的生长抑制。
富氢水诱导的H2O2生成和随后对Cd2+内流的抑制均依赖于Ca2+。
IRT1作用于富氢水调节植物根系吸收Cd2+的下游。
离子流实验使用的测试液
1、Ca2+、Cd2+、H+测试液
0.5 mM KCl, 0.1 mM CaCl2，pH 5.6
2、H2O2测试液
0.1 mM NaCl, 0.1 mM MgCl2, 0.1 mMCaCl2, 0.5 mM KCl，pH 5.2
文章链接：www.plantphysiol.org/cgi/doi/10.1104/pp.20.00377
2019版《NMT论文集》已出版
关键词：非损伤微测技术，Ca2+、Cd2+、H+、H2O2流速
