Tree Physiol厦大郑海雷：NMT探究不同盐浓度下红树盐腺泌Na/K/H速率 为揭示盐腺调节叶片钠钾稳态的机制提供证据

摘要

白骨壤（Avicennia marina）是一种生长在沿海湿地的红树植物，经常受到潮汐盐度的影响。为了了解它的耐盐性，白骨壤的幼苗用 0、200、400 和 600 mM NaCl 处理。我们发现整株植物的干重、光合参数在 200 mM NaCl 时增加，但在 400 mM NaCl 以上时降低。初级光化学 (Fv/Fm) 的最大量子产率在 600 mM NaCl 时显着降低。透射电子显微镜观察表明，高盐度导致淀粉粒尺寸减小、类囊体肿胀和基粒堆叠分离，甚至包膜被破坏。此外，在上表皮的盐腺中，分泌细胞和颈细胞中原生质致密，线粒体丰富，盐腺细胞间的胞间连丝丰富。在所有盐度下，叶片中的 Na⁺含量均高于茎和根，在超过 400 mM NaCl 处理时，根中的Na⁺含量增加，而叶子中的含量保持恒定，这是由于盐腺泌盐所导致。结果，叶片正面盐晶体随着盐度的增加而增加。另一方面，非损伤微测技术测量表明盐处理增加了盐腺 Na⁺和K⁺的外排，减少了H⁺外排，而Na⁺外排在 400 mM NaCl 时达到最大值。进一步的 RT-qPCR 分析表明，Na⁺ /H⁺逆向转运蛋白（SOS1和NHX1）、H⁺ -ATP 酶（AHA1和VHA-c1）、K⁺通道(AKT1、HAK5和GORK ) 被上调，只有 Na⁺内向转运蛋白 (HKT1) 在 400 mM NaCl 处理下在富含盐腺的叶子上表皮中被下调。综上所述，200 mM NaCl以下的盐度有利于白骨壤的生长，400 mM以下的盐度时盐腺可有效排泄Na⁺，提高其耐盐性。