Int J Mol Sci:NMT为揭示NRT异源表达提升植物逆境氮吸收的机制提供证据 | NMT植物营养创新科研平台


 

 

 

基本信息
主题:NMT为揭示NRT异源表达提升植物逆境氮吸收的机制提供证据
期刊:International Journal of Molecular Sciences
研究使用平台:NMT植物营养创新科研平台
标题:Heterologous Expression of Nitrate Assimilation Related-Protein DsNAR2.1/NRT3.1 Affects Uptake of Nitrate and Ammonium in Nitrogen-Starved Arabidopsis
作者:东北农业大学王金刚、周爱民、麻红萍

 

 

检测指标
NO3-、NH4+

 

检测样品
拟南芥根毛

 

 

离子/分子流实验处理方法
拟南芥(野生型幼苗和N饥饿转化幼苗)萌发后转入无氮1/2MS培养基中培养7天。

 

离子/分子流结果
在1/2MS培养基或无氮1/2MS培养基上生长10天的幼苗被转移到含有KNO3(0.1mM)、NH4Cl(0.1mM)或NO3NH4(0.5mM)作为唯一氮源的测试液中。以KNO3或NH4Cl为唯一氮源,野生型和转化苗在1/2MS培养基上的根毛表现出明显的NO3-或NH4+外排,转化苗和野生型苗的外排速率没有显著差异(图1A-D)。然而,在氮饥饿野生型和转化苗的根毛中有明显的NO3-或NH4+内流(图1E,G);转化苗的平均内流速率显著高于野生型苗(图1F,H)。

以NO3NH4为唯一氮源,氮饥饿转化苗的根毛表现出比野生型高的NO3-内流速率(图2E,F),而NH4+内速与野生型相似(图2G,H)。此外,在1/2MS培养基上培养的野生型或转化苗的根毛中NO3-和NH4+的外排不明显,并且在品系之间没有显著差异(图2A-D)。这表明,与野生型幼苗相比,氮饥饿转化幼苗的根毛具有更强的NO3-吸收能力;在没有NO3-的情况下,它们也具有更强的NH4+吸收能力,表明DsNRT3.1的异源表达影响了氮饥饿拟南芥幼苗对NO3-和NH4+的吸收。

其他实验结果
DsNRT3.1的表达受到NO3-和K+的影响。
在低浓度NO3-或NH4+作为唯一氮源的情况下,转化幼苗比野生型幼苗生长得更好。
这表明DsNRT3.1的异源表达影响转化拟南芥幼苗中AtNRT2基因家族成员的表达。
 

 

 

结论
OsMPT3基因调节了盐胁迫下水稻磷转运和ATP合成的能量供应,引发了参与渗透调节的离子和代谢物积累的变化,从而提高了水稻的耐盐性。本研究证明了CRISPR/Cas9基因编辑技术在植物功能基因研究中的有效应用。

 

 

离子流实验使用的测试液
NO3-:1.0 mM KNO3, pH 6.0
NH4+:1.0 mM NH4Cl, pH 6.0

 

文章链接:https://www.mdpi.com/1422-0067/21/11/4027

 

                                                               2019版《NMT论文集》已出版

关键词:非损伤微测技术,NO3-、NH4+流速,拟南芥

 

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