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中关村NMT产业联盟编辑部 — 2024-11-30

封面及目录

中关村NMT产业联盟编辑部 — 2024-11-30

抗盐基因功能分析| 抗盐种质资源研究

中关村NMT产业联盟编辑部 — 2024-11-30

1、表型研究
1）定量检测样品排/吸Na⁺速率，直接表征 Na-H 逆向转运体、Na-H 交换体活性，验证SOS1、NHX1 等功能
2）定量检测样品失K⁺速率，直接表征其综合耐盐保K⁺能力
3）定量检测活体样品内外部不同位置的Na⁺、K⁺浓度

2、机制研究
1）保K⁺机制
a. 外向K⁺通道（GORK）耐盐保K⁺贡献率
定量检测盐胁迫下的排H⁺速率，结合其保K⁺能力，判断耐盐/保K⁺能力强的样品，其保K⁺机制是否是通过活跃的PM H⁺-ATPase 排H⁺，促盐胁迫下质膜复极化，关闭GORK，从而达到保K⁺效果
b. 非选择性阳离子通道（NSCC）耐盐保K⁺贡献率
以K⁺外排速率为落脚点，从激活NSCC的关键信号ROS及ROS胞内胞外产生的途径，利用RBOHs突变体、RBOH抑制剂、胞内ROS清除剂等，验证是否通过调节NSCC实现保K⁺及其调节机制
2）质子泵 H⁺-ATPase
检测盐胁迫下的实时排H⁺速率，用最直接的指标定量表征盐胁迫下H⁺-ATPase活性提升的程度
3）Ca²⁺信号转导
以排/吸Na⁺速率、失K⁺速率为落脚点，结合Ca²⁺通道抑制剂、Ca²⁺螯合剂、外源Ca²⁺，以及Na-H逆向转运体抑制剂、Na-H交换体抑制剂、K⁺通道抑制剂、H⁺-ATPase 抑制剂，辅以外源 ROS，验证Ca²⁺信号是否参与了促植物排 Na⁺、液泡区隔Na⁺、保K⁺等过程，以及这一过程中的Ca²⁺信号转导机制

重金属阻控相关基因功能分析 | 重金属阻控种质资源研究

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1、表型研究
1）定量检测根、叶、藻、生物膜、细菌、真菌等活样，对环境中Cd²⁺/Cu²⁺/Pb²⁺的实时吸收速率
2）定量检测Cd²⁺/Cu²⁺/Pb²⁺在活体植物体内的转运速率，包括根木质部装载、茎木质部导管运输、叶肉吸收、液泡区隔等过程
3）定量测定重金属存在的条件下，动植物组织、细胞对Mg²⁺、K⁺、Ca²⁺ 等元素吸收速率的变化，研究重金属导致的元素失衡过程
4）定量测定活体样品内外部不同位置的Cd²⁺/Cu²⁺/Pb²⁺浓度

2、机制
1）Ca²⁺信号
以Cd²⁺/Cu²⁺/Pb²⁺吸收转运速率作为落脚点，从Ca²⁺信号促ROS 产生、ROS 调节质膜Cd²⁺/Cu²⁺/Pb²⁺转运载体，辅以Ca²⁺通道抑制剂、RBOH 抑制剂、ROS 清除剂等，验证Ca²⁺如何参与调控重金属吸收转运，验证Nramp、HMA、IRT、ZIP、Ctr、Fet4 等功能
2）泌H⁺调节根际pH
定量检测重金属胁迫下根部实时泌H⁺速率及根表pH，表征植物在重金属下通过促进养分吸收及排出重金属离子应对胁迫的能力
3）吸/泌O₂调节根际氧化还原电位

氮磷高效基因功能分析 | 氮磷高效种质资源研究

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1、定量检测根、叶、藻、微生物等活样，对内/环境中NH₄⁺/NO₃^-/K⁺/Mg²⁺的实时吸收速率，验证NRT、CLC、SLAC、AMT、MEP、HAK、HKT、MGT、MHX等功能

2、定量检测NH₄⁺/NO₃^-/K⁺/Mg²⁺在活体植物体内的实时转运速率，包括根木质部装载、茎木质部导管运输、叶肉吸收等过程

3、定量检测NH₄⁺/NO₃^-/K⁺/Mg²⁺/Fe²⁺等吸收转运过程中，H⁺的动态变化（H⁺转运速率）及pH，揭示OSA、AHA等参与养分元素吸收转运的机制

4、定量检测液泡转运NH₄⁺/NO₃^-/K⁺的实时速率与方向，研究细胞内氮钾内稳态，验证NHX、CLC等功能

5、定量检测高NH₄⁺/高NO₃^-胁迫下，活体根系实时排NH₄⁺/NO₃^-的速率

种质耐旱基因功能分析 | 耐旱种质资源研究

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1、定量检测干旱胁迫下根H⁺-ATPase 的抑制度（H⁺转运速率），为揭示耐旱机制提供证据
2、定量检测干旱胁迫下植物根、叶肉调节K⁺稳态的能力
3、定量检测干旱胁迫下跨膜Ca²⁺流，揭示Ca²⁺信号参与ABA 等信号转导途径的机制
4、定量检测水淹胁迫下跨膜Ca²⁺流，揭示CBL 等调节Ca²⁺信号的机制
5、定量检测干旱胁迫下ROS（H₂O₂）的跨膜转运速率
6、气孔相关研究（详见“保卫细胞与非损伤微测技术科研结合点”）

耐寒基因功能分析 | 耐寒种质资源研究

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以定量检测温度胁迫下根、叶肉等材料实时吸Ca²⁺速率为落脚点，验证Cold1、CNGC9、HST1、SCT1 等Ca²⁺信号相关途径。

耐热基因功能分析 | 耐热种质资源研究

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以定量检测温度胁迫下根、叶肉等材料实时吸Ca²⁺速率为落脚点，验证Cold1、CNGC9、HST1、SCT1 等Ca²⁺信号相关途径。

抗病基因功能分析 | 抗病种质资源研究

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1、用于定量检测模式免疫(PTI) 和效应免疫(ETI) 过程中的跨膜Ca²⁺吸收，验证CNGC、OSCA、NLR 等功能
2、用于定量研究超敏反应中Ca²⁺-ATPase 的功能(排Ca²⁺ 速率) 以及K⁺信号
3、用于定量研究气孔免疫过程中，前期Ca²⁺、pH 动态信号，以及直接调节保卫细胞体积的K⁺(GORK：外向 K⁺ 通道)、Cl^-/NO₃^-(SLAC：S 型阴离子通道) 的实时跨膜转运方向与速率，
验证GORK、SLAC 等功能
4、用于定量研究植物免疫过程中活性氧H₂O₂跨膜转运的方向及速率，验证PIP（水通道蛋白基因）等功能

酸胁迫/铝毒耐受基因功能分析 | 耐酸/耐铝毒种质资源研究

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定量检测铝胁迫下根部Cd²⁺转运速率，揭示重金属相关机制

种子活力分析

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通过检测O₂，Ca²⁺ 速率作为种子活力快速评价指标

利用非损伤微测技术已发表的种质相关文献列表（截至2024年8月）

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生物离子分子组学计划

中关村NMT产业联盟编辑部 — 2024-11-30

生物离子分子组学计划BiP 是通过系统研究生物与环境之间的离子分子交换数据, 挖掘对医药健康、农业高产及环境保护等人类生活具有促进作用的各项生理指标。

旭月东升

许越 — 2024-11-30

一棵参天大树也必须从一粒种子的萌发开始。《旭月东升》从非损伤微测技术的发明人，许越教授的个人经历为视角，与您分享一个科技创业者20年的心路历程。也是借助《NMT通讯》这个科普平台向读者讲述NMT从诞生到发展壮大的鲜活故事。本期连载的是《旭月东升》三部曲的第一部分鏖战美国第十三章匡廷云院士