小麦根部质膜及其液泡的Na⁺/H⁺转运体在抗盐中的作用

图注：去除盐胁迫后小麦根部的钠离子外排; 注意：正值代表吸收，负值代表外排。

胞质Na⁺/K⁺比在植物抗盐过程中十分重要，甜土植物（如小麦）可以通过提高根部的Na⁺外排等防止胞质Na⁺/K⁺比过高。Na⁺外排是一个耗能的过程，质膜上的Na⁺/H⁺转运体被认为是一个主动外排系统，可将Na⁺转运出植物细胞。尽管这个主动外排系统在耐盐性中意义重大，但目前在量化评价其活性以及活性与耐盐程度之间的关系仍知之甚少，而且缺乏对任意植物品种的Na⁺/H⁺转运体活性进行快速、便捷进行量化评估的方法。

2011年3月，澳大利亚的研究人员通过非损伤微测技术（MIFE）、激光共聚焦、扫描电镜技术等研究了不同品种的小麦根部钠离子流及内部钠离子浓度。研究发现，小麦根部细胞的钠离子主动外排受SOS1基因家族调控，且由质膜质子泵提供能量。耐盐小麦品种Kharchia 65的外排活性最高，激光共聚焦结果显示Kharchia 65能够更多地将Na⁺区隔进液泡。这些结果与该品种中较高的SOS1（质膜上的Na⁺/H⁺转运体）和NHX1（液泡膜上的Na⁺/H⁺转运体）表达水平相一致。在盐敏感品种小麦中，大量的Na⁺定位在根细胞胞质中，这就破坏了细胞的Na⁺/K⁺平衡。

上述结果表明了小麦中Na⁺分布与耐盐性之间的关系，说明了胞质Na⁺外排在小麦耐盐性中的重要作用，并提出了一种量化衡量转运体在耐盐性中贡献能力的便捷方法。

关键词: 细胞溶质(cytosol); 耐盐性(salinity tolerance); 非损伤微测技术(MIFE); 钠离子(sodium); 液泡区隔化(vacuolar sequestration)

参考文献：CUIN, T. A. et al. Plant, Cell & Environment, no. doi: 10.1111/j.1365-3040.2011.02296.x

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