文献电子报: 南农沈文飚：NMT发现盐胁迫下氩气促根排Na+抑制排K+ 为氩气通过重建离子平衡促苜蓿耐盐提供核心证据 内容：
基本信息
主题：南农沈文飚：NMT发现盐胁迫下氩气促根排Na+抑制排K+ 为氩气通过重建离子平衡促苜蓿耐盐提供核心证据
期刊：ANTIOXIDANTS
影响因子：6.313
研究使用平台：NMT植物耐盐创新平台
标题：A New Discovery of Argon Functioning in Plants: Regulation of Salinity Tolerance
作者：南京农业大学沈文飚、王军
检测离子/分子指标
Na+、K+流速
检测样品
苜蓿根（成熟区）
中文摘要
氩是一种非极性分子，容易扩散到组织深处，并与较大的蛋白质、蛋白腔、受体相互作用。氩的一些生物效应，特别是它作为抗氧化剂的活性，已在动物身上被揭示。然而，氩是否以及如何影响植物生理仍不清楚。在此，我们提供了首篇关于氩气能够使植物应对盐毒。为了方便应用，将氩气溶解于水中制成富氩气水(ARW)，研究氩气在盐胁迫下苜蓿种子萌发和幼苗生长表型中的作用。生化指标显示，添加ARW后，NaCl降低的α/β-淀粉酶活性被消除。qPCR实验证实，ARW增加了NHX1 (Na+/H+反向转运体)转录本，降低了SKOR(负责K+的根-茎转位)mRNA丰度，后者可以解释K+净外排较低和K积累较高的原因。非损伤微测技术的后续结果表明，氩增强了净Na+流出，减少了Na+积累，从而降低了Na+/K+比值。组织化学染色和激光共聚焦分析证实，ARW可损害NaCl触发的氧化还原失衡和氧化应激，并检测到抗氧化防御增强。结合温室盆栽试验，上述结果清楚地表明，氩气可以通过重建离子和氧化还原稳态使植物应对盐毒。据我们所知，这是第一篇阐述氩气在植物生理学中作用的报告，这些发现可能会为植物界氩气生物学的研究打开一个新的窗口。
离子/分子流实验处理方法
3日龄苜蓿幼苗100 mM NaCl处理3天
离子/分子流实验结果
为了进一步阐明氩气缓解苜蓿盐害的分子机制，我们采用了非损伤微测技术(NMT)检测了盐胁迫下，苜蓿根成熟区的排Na+速率、排K+速率。如图1所示，NaCl胁迫引起的苜蓿幼苗根部Na+净流出被氩气强化。在相同条件下，氩气消除了盐度引起的K+净外排增加，有助于在根组织中保留更多的K+。即氩气促进盐胁迫下苜蓿根更多地排Na+，更少地丢K+，有效地调节了苜蓿体内的离子平衡。
图1.盐胁迫下，氩气对苜蓿根排Na+、K+速率的影响。
其他实验结果
氩气能改善种子萌发和生长抑制
氩气重建离子稳态
氩气降低了NaCl胁迫引起的氧化损伤
盆栽实验再次证实了氩气在盐耐受性调节中的作用
结论
综上所述，本研究结果表明，在种子萌发和幼苗生长阶段，氩气对植物耐盐性具有积极作用。盐胁迫的分子机制可以用植物耐盐能力的两个重要方面——离子和氧化还原平衡的重建来解释。据我们所知，这是第一次报道氩气在植物生理中的功能作用，这些发现可能会为植物界氩气生物学的研究打开一个新的窗口。此外，本研究将有助于氩气在农业上的应用。氩气，作为一种非极性分子，很容易渗透到组织中，然后它可能与两亲蛋白质相互作用。因此，氩气与蛋白质之间可能存在一些直接的相互作用，这可能是未来阐明氩气的生物学效应的一个关键点。此外，还应考虑氩气信号转导途径，以及与其他众所周知的气体传感器的串扰。
测试液
1) Na+外排实验
0.1/1 mM K+, 0.1 mM CaCl2, 0.2 mM MES, pH ...
文献电子报: 贵大、贵师：NMT发现WRKY70促拟南芥吸Cd2+ 为发现TaWRKY70与TaCAT5启动子结合参与响应重金属胁迫奠定基础 内容：
基本信息
主题：NMT发现WRKY70促拟南芥吸Cd2+ 为发现TaWRKY70与TaCAT5启动子结合参与响应重金属胁迫奠定基础
期刊：Environmental and Experimental Botany
影响因子：5.545
研究使用平台：NMT重金属创新平台
标题：TaWRKY70 positively regulates TaCAT5 enhanced Cd tolerance in transgenic Arabidopsis
作者：贵州大学任明见、贵州师范大学杜旭烨、Zhenzhen Jia、李木子
检测离子/分子指标
Cd2+
检测样品
拟南芥根分生区
中文摘要
WRKY转录因子（TFs）参与了植物对多种生物和非生物胁迫的响应；然而，WRKY TFs在小麦响应Cd胁迫中的调控作用仍然未知。本文研究了小麦TaWRKY70 TF在Cd胁迫下的机制。在拟南芥中表达TaWRKY70来进行功能分析。TaWRKY70通过Cd在根中积累而不是在叶片中积累来调节Cd耐受性。表达TaWRKY70后，拟南芥根系的Cd2+内流速率减少。定量实时荧光定量PCR（qRT-PCR）结果显示，Cd胁迫下，heavy metal ATPase (AtHMA3)、natural resistance-associatedmacrophage protein (AtNRAMP5)、 yellow stripe1-like (AtYSL3)、和iron transport protein (AtIRT1)的表达水平降低。转基因拟南芥的电解质渗漏率、丙二醛和过氧化氢含量均低于野生型，而抗氧化酶活性则高于野生型。电泳迁移率变化实验（EMSA）、酵母单杂实验（Y1H）和瞬时反式激活实验证明TaWRKY70可以直接结合到TaCAT5启动子上。本研究的发现为WRKY TFs参与重金属胁迫响应的提供了新的理解。
离子/分子流实验处理方法
20μM CdCl2处理8 h。
离子/分子流实验结果
使用非损伤微测技术（NMT）检测了拟南芥根部的Cd2+净流速（图1）。转基因拟南芥根部的Cd2+净内流速率高于WT的。结果表明，TaWRKY70促进了转基因拟南芥对Cd的吸收。
图1.WT和转基因拟南芥根部的Cd2+内流速率。负值代表Cd2+吸收。
其他实验结果
TaWRKY70-GFP荧光信号仅在细胞核中瞬时表达，表明TaWRKY70为核蛋白。
利用qRT-PCR分析Cd胁迫下小麦根和地上部分中TaWRKY70的表达。结果表明，TaWRKY70在小麦根和地上部组织中均受Cd胁迫高度诱导。
在表达DNA顺式作用元件W-box和TaWRKY70的拟南芥中，GUS染色和活性下降，表与只表达W-box的拟南芥相比，TaWRKY70与W-box基序特异结合。
TaWRKY70增加了酵母的Cd富集能力。
Western blot分析表明，TaWRKY70在只转基因植株中表达；在Cd处理下，WT株系的发芽率、初生根长、生物量小于TaWRKY70转基因植株；这些结果表明，TaWRKY70参与了拟南芥对Cd胁迫的响应，增强了拟南芥对Cd的耐受性。
Cd胁迫下，转基因拟南芥根部的电解质渗漏、叶片的H2O2和O2-浓度明显低于WT，CAT活性明显高于WT。这些结果表明，TaWRKY70的表达改善了拟南芥的ROS清除系统，赋予其对Cd胁迫的抗性。
用荧光探针检测Cd2+在拟南芥根和叶的分布，发现转基因株系根部组织中的荧光强度比WT的强。然而，转基因株系叶片的荧光强度比WT弱。
转基因拟南芥的根组织Cd含量高于WT，而地上部组织Cd含量低于WT。
在转基因拟南芥中，作为Cd转运体的AtNRAMP5、AtHMA3、AtYSL3、和AtIRT1基因被30 μM的Cd诱导表达，但这些基因在转基因植物中的表达水平明显低于WT。结果表明，TaWRKY70通过抑制转运体基因的表达与Cd的稳态有关。
TaWRKY70通过与TaCAT5启动子的W-box基序相互作用来激活TaCAT5的表达。
结论
总之，小麦TaWRKY70在拟南芥中的表达降低了拟南芥的Cd转移系数，降低了拟南芥的Cd耐受性。此外，研究确定TaWRKY70是通过调节TaCAT5的表达来应对Cd胁迫的。总的来说，这项研究为进一步确定TaCAT5的功能和Cd响应机制提供了重要发现。
测试液
0.02 ...
文献电子报: 【成果回顾】JHM南农崔瑾：NMT发现富氢水可以提升Zn抑制植物吸Cd的效果 为探究富氢水降低植物Cd积累的机制提供证据 内容：
基本信息
主题：NMT发现富氢水可以提升Zn抑制植物吸Cd的效果 为探究富氢水降低植物Cd积累的机制提供证据
期刊：Journal of Hazardous Materials
影响因子：9.038
研究使用平台：NMT重金属创新平台
标题：IRT1 and ZIP2 were involved in exogenous hydrogen-rich water-reduced cadmium accumulation in Brassica chinensis and Arabidopsis thaliana
作者：南京农业大学崔瑾、吴雪
检测离子/分子指标
Cd2+
检测样品
① 小白菜根伸长区（距根尖600 μm根表上的点）和成熟区（距根尖1600 μm根表上的点）
② 拟南芥根伸长区（距根尖200 μm根表上的点）和成熟区（距根尖600 μm根表上的点）
中文摘要（谷歌机翻）
通过镉（Cd）浓度，Cd2+荧光染色，非损伤微测技术（NMT）对Cd吸收进行分析，结果表明，HRW（hydrogen-rich water，富氢水）在降低小白菜幼苗根部对Cd的吸收方面具有显著的积极作用。BcIRT1（铁调节转运蛋白1）和BcZIP2（锌调节转运蛋白2）是小白菜中主要的Cd转运蛋白，但它们在HRW减少Cd吸收过程中的作用仍然未知。本研究验证了IRT1和ZIP2在白菜和拟南芥中HRW减少Cd吸收中的功能。在拟南芥中的异源和同源表达表明，HRW显著降低了野生型（Col-0）和转基因拟南芥IRT1和ZIP2中的Cd含量，但irt1和zip2突变体除外。NMT检测表明，HRW不仅降低了Cd2+在WT和转基因株系根部的内流，而且增强了Zn和Cd之间的竞争。综合来看，HRW诱导的植物Cd积累减少可能是通过抑制BcIRT1和BcZIP2的表达，影响BcIRT1和BcZIP2对离子吸收的偏好性导致的。
离子/分子流实验处理方法
预处理
① 2日龄小白菜幼苗在0、50% HRW中处理1 d
② ...
文献电子报: EEB山农杨兴洪：NMT发现甜菜碱促烟草保K+吸H+排Cd2+ 为探究其提升烟草Cd耐受机制提供证据 内容：
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主题：NMT发现甜菜碱促烟草保K+吸H+排Cd2+ 为探究其提升烟草Cd耐受机制提供证据
期刊：Environmental and Experimental Botany
影响因子：5.545
研究使用平台：NMT重金属胁迫创新平台
标题：Genetic engineering of glycinebetaine synthesis enhances cadmium tolerance in BADH-transgenic tobacco plants via reducing cadmium uptake and alleviating cadmium stress damage
作者：山东农业大学杨兴洪、刘洋、李重阳、张天鹏、Pengwen Feng
检测离子/分子指标
Cd2+、H+、K+
检测样品
野生型和BADH转基因烟草植株根、地上部分和根的连接处
中文摘要
镉（Cd）是一种对植物有毒的非必要元素，其在植物体内的积累可通过食物链影响人体健康。甜菜碱（GB）是植物抵御非生物胁迫的有效渗透调节物质，在各种逆境发挥重要作用。为了研究内源性GB在体内的积累是否能增强对镉的耐受性，研究使用甜菜碱醛脱氢酶（BADH）转基因烟草植物来探索GB在镉胁迫条件下的重要作用。结果表明，烟草暴露在镉胁迫下导致生长抑制和生物量降低，光合作用降低，必需矿物质吸收减少，氧化应激增加。然而，转基因烟草中GB的积累显著提高了对Cd的耐受性，表现为生长抑制减弱、光合速率提高和活性氧积累减少。GB可以调节Cd的吸收和转运，从而降低Cd的积累。此外，GB还减少了Cd胁迫下K+的外排，并调节离子转运基因以维持元素平衡。本研究结果提出了GB在提高转基因植物的Cd胁迫耐受性方面的新作用，建议GB作为缓解其他作物Cd毒性的潜在候选物。
离子/分子流实验处理
3周龄烟草幼苗0.5 mM ...
文献电子报: EES深大：NMT发现圆形硅藻实时镉吸附能力强于梭形、三叉形硅藻 内容：
基本信息
主题：NMT发现圆形硅藻实时镉吸附能力强于梭形、三叉形硅藻
期刊：Ecotoxicology and Environmental Safety
影响因子：4.872
研究使用平台：NMT重金属创新平台
标题：How marine diatoms cope with metal challenge: Insights from the morphotype-dependent metal tolerance in Phaeodactylum tricornutum
作者：深圳大学潘科、马捷
检测离子/分子指标
Cd2+
检测样品
海洋硅藻细胞
中文摘要（谷歌机翻）
海洋硅藻对金属的耐受性因其对随机环境的长期适应而因形态类型、品系和物种而异。这种高度可变特性的机制仍然是生态毒理学关注的问题。在这项研究中，我们使用了一些尖端技术，包括非损伤微测技术（NMT）、原子力显微镜和X射线光电子能谱技术来研究三种形态类型的三角褐指藻对镉（Cd）的积累和耐受性。亚细胞镉分布，金属转运蛋白表达，谷胱甘肽和植物螯合素活性也进行了分析，以表征形态依赖的镉稳态和解毒。我们发现卵形形态比其他形态积累了更多的Cd，但也比其他形态更耐Cd。Cd与卵形细胞表面结合力较强的原因是其球形较小，细胞表面较粗糙，表面电位较低。此外，卵形对镉离子的渗透性较差，并且含有较高的植物螯合素和谷胱甘肽水平，这解释了其较高的金属耐受性。我们的研究为硅藻适应不断变化的环境提供了新的解释，这可能有助于其进化的成功。
离子/分子流实验处理方法
8.9 μM CdCl2 处理10 min
离子/分子流实验结果
3种形态的硅藻细胞表面实时净Cd2+流速如图1所示。加入CdCl2（8.9 μM）后，检测到Cd2+内流。而卵圆形细胞Cd2+净内流速率（-0.91~-1.79 pmol cm-2s-1）显著高于梭形细胞（-0.36~-1.07 pmol cm-2s-1）和三叉形细胞（-0.2~-0.97 ...
文献电子报: 农科院烟草所：NMT发现与红花烟草相比黄花烟草根系吸镉速率更大推测其具备土壤修复潜力 内容：
基本信息
主题：NMT发现与红花烟草相比黄花烟草根系吸镉速率更大推测其具备土壤修复潜力
期刊：Physiologia Plantarum
影响因子：4.148
研究使用平台：NMT烟草品质创新平台
标题：Comparative transcriptome combined with biochemical and physiological analyses provide new insights toward cadmium accumulation with two contrasting Nicotiana species
作者：中国农科院烟草研究所刘海伟、张彦、石屹、晁江涛
检测离子/分子指标
Cd2+
检测样品
烟草根，距根尖顶端0、200、500、800、1100、1400、1700、2000 μm 根表上的点。
中文摘要
众所周知，镉（Cd）是环境中毒性很大的重金属元素之一，对动植物的生长造成严重伤害。本研究对CdCl2处理后的黄花烟草（Nicotiana rustica）和红花烟草（Nicotiana tabacum）进行了生理、生物化学和转录组分析，以了解Cd积累的潜在分子机制。结果表明，黄花烟草的干重高于红花烟草。此外，与红花烟草相比，黄花烟草的根部积累更高的Cd浓度（69.65倍）、Cd2+内流速率（1.32倍），具备较高的谷胱甘肽S-转移酶（GST）酶活性（2.54倍）、GSH/GSSG（GSH的氧化形式）比率、超氧化物歧化酶和CAT活性以及较低的H2O2和超氧化物（O2•-）积累。Cd主要分布在两个物种的细胞质中，而在黄花烟草中，Cd在细胞壁中分布比例很大。此外，转录组分析显示，Cd处理后在黄花烟草的叶片和根部分别有173个和710个差异表达基因（DEGs），而在红花烟草的叶片和根部分别发现了576和1543个差异基因。在黄花烟草中，苯丙素生物合成和苯丙氨酸代谢是最明显的富集通路，而在红花烟草中，GSH代谢、ATP结合盒超家族转运蛋白和苯丙素生物合成是最明显的富集通路。最后，研究发现与金属内流、区隔化、再活化和螯合作用有关的DEGs是Cd积累的主要原因。这些结果表明，黄花烟草比红花烟草积累更高的Cd含量，在相同的Cd处理条件下，不同物种有不同的响应机制。本研究中确定的DEGs可能有利于确定与Cd调控有关的基因或途径，明确与Cd积累有关的重要调控因子。
离子/分子流实验处理
50 μM CdCl2处理24 h
离子/分子流实验结果
为了了解两个物种是否具有不同的根部吸收Cd的能力，用非损伤微测技术（NMT）来研究50 ...
文献电子报: 北林：NMT发现NO促Pb吸收并诱导Ca2+流紊乱 为NO增强Pb毒性的机制研究提供证据 内容：
基本信息
主题：NMT发现NO促Pb吸收并诱导Ca2+流紊乱 为NO增强Pb毒性的机制研究提供证据
期刊：Plants
影响因子：2.632（2019年）
研究使用平台：NMT重金属创新平台
标题：Nitric Oxide Enhances Cytotoxicity of Lead by Modulating the Generation of Reactive Oxygen Species and Is Involved in the Regulation of Pb2+ and Ca2+ Fluxes in ...
文献电子报: J Plant Growth Regul山农：NMT发现喷施ABA可抑制植物吸Cd 氟啶酮则促吸Cd 内容：
基本信息
主题：NMT发现喷施ABA可抑制植物吸Cd 氟啶酮则促吸Cd
期刊：Journal of Plant Growth Regulation
影响因子：2.672
研究使用平台：NMT重金属创新平台
标题：Abscisic Acid Decreases Cell Death in Malus hupehensis Rehd. Under Cd Stress by Reducing Root Cd2+ Influx and Leaf Transpiration
作者：山东农业大学杨洪强、邓波
检测离子/分子指标
Cd2+
检测样品
湖北海棠根分生区（距根尖120 μm根表上的点）
中文摘要（谷歌机翻）
镉（Cd）是一种剧毒重金属。脱落酸（ABA）是植物体内具有多种功能的调节物质。为了进一步探索ABA缓解植物Cd胁迫的机制，将ABA和抑制ABA生物合成的氟啶酮（Flu）分别喷施在用Cd处理的湖北海棠（Malus hupehensis）幼苗的叶片上。然后分析了根部Cd2+流速、根部Cd2+的积累和转运、根部的细胞死亡和叶片的蒸腾速率。结果表明，Cd处理6~72 h，根系细胞死亡量逐渐增加。与单一Cd处理相比，喷施ABA处理的湖北海棠根细胞死亡数、根系过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）积累量和叶片蒸腾速率显著降低。此外，根系中Cd2+的内流速率、植株中Cd含量以及Cd从根系向地上部的迁移速率也显著降低。与此相反，在Cd处理下喷施Flu的湖北海棠，所有这些参数都显著增加。这些结果表明，叶面喷施ABA可以通过降低细胞死亡以及根系中H2O2和MDA含量来缓解Cd胁迫下湖北海棠根部Cd损伤。考虑到蒸腾作用是植物吸收和运输无机盐的主要驱动力，本研究结果表明，减少叶片蒸腾速率可减轻根中Cd的损害，从而减少根中Cd2+的流入和积累。
离子/分子流实验处理
1. ...
文献电子报: PP佛大：NMT发现硼通过IAA极性运输促根过渡区碱化缓解铝毒 内容：
基本信息
主题：NMT发现硼通过IAA极性运输促根过渡区碱化缓解铝毒
期刊：Plant Physiology
影响因子：5.949（2018年）
研究使用平台：NMT重金属胁迫创新平台
标题：Boron Alleviates Aluminum Toxicity by Promoting Root Alkalization in Transition Zone via Polar Auxin Transport
作者：佛山科学技术学院喻敏、李学文、Sergey Shabala
检测离子/分子指标
H+，IAA
检测样品
豌豆根，距根尖0、300、600、900、1200、1500、1800、2100、2400、2700 μm根表上的点
中文摘要（谷歌机翻）
硼（B）减轻高等植物中的铝（Al）毒性，然而，这种现象背后的潜在机制仍然未知。本研究使用溴甲酚绿pH值指示剂，非损伤微测技术（NMT）来证明B促进豌豆（Pisum sativum）根的根表面pH梯度，导致根过渡区的碱化和伸长区的酸化，而Al抑制这些pH梯度。B显著降低了侧根的过渡区（距离顶点约1.0-2.5 mm）的Al积累，从而减轻了Al诱导的根伸长抑制。通过IAA敏感的铂流速微传感器检测到的净IAA外排显示极性生长素转运在根过渡区达到峰值，受到Al毒性的抑制，而被B部分恢复。使用拟南芥的电生理实验拟南芥（Arabidopsis thaliana）生长素转运蛋白（生长素抗性1-7;针形成2 [pin2]）和特异性极性生长素转运蛋白抑制剂1-萘基酞酸表明，基于PIN2的极性生长素转运参与过渡区的根表面碱化。本研究结果表明，B促进由生长素外排转运蛋白PIN2驱动的极性生长素转运，并导致质膜-H+-ATPase的下游调节，导致根表面pH升高，这对于减少这种铝靶向中的Al积累是必不可少的。这些发现为外源B在减轻植物中铝积累和毒性中的作用提供了机制解释。
离子/分子流实验处理
4日龄豌豆幼苗，0或25 μM H3BO3处理2 d，之后0或15 μm ...
文献电子报: Plant Soil西南大学：NMT发现镁通过调节IAA极性运输促根冠微区碱化缓解杨树铝毒 内容：
基本信息
主题：NMT发现镁通过调节IAA极性运输促根冠微区碱化缓解杨树铝毒
期刊：Plant and Soil
影响因子：3.299
研究使用平台：NMT重金属创新平台
标题：Magnesium alleviates aluminum toxicity by promoting polar auxin transport and distribution and root alkalization in the root apex in populus
作者：西南大学李楠楠、张圳
检测离子/分子指标
H+(pH)，IAA
检测样品
杨树根IAA：根尖（根冠至300 μm处）
H+(pH)：距根尖0、300、600、900、1200、1500、1800 μm根表上的点
中文摘要（谷歌机翻）
杨树能耐受高浓度Al胁迫。然而，Mg减轻Al毒作用的机制尚不清楚在白杨树上仍然是未知的。
在本研究中，提供足够的Mg高浓度Al对杨树的毒害作用胁迫、根表pH梯度、Mg和Al通过电生理分析、荧光染色等方法检测根尖的摄取量，生长素分布与转运动力学在根尖也检测到了。
在本研究中，我们发现适当的Mg供应可以减轻高浓度Al对杨树根系生长的毒害。Mg促进了杨树根表pH梯度的升高，导致根系过渡带发生碱化，防止了Al对根系伸长的毒害作用。用DR5:GFP报告子测定了生长素在杨树根尖的分布。Al毒害抑制了极性生长素在根过渡区的运输和分布，但Mg的供应则部分缓解了这种作用。用非损伤微测技术（NMT）对生长素转运蛋白突变体pin-format-2（pin2）进行进一步的检测，结果表明Mg通过PIN2基生长素极性转运，调节过渡区根表碱化，减轻Al毒。mrs2突变体的转录组分析和酵母互补实验也揭示了Mg、生长素和Al之间的相同关系。
目前的研究表明，Mg促进生长素的极性运输和分布导致根表面pH值调节升高，以及进一步减轻Al毒性。我们的部分结果阐明Mg的解毒作用机理木本植物中高浓度的Al。
离子/分子流实验处理方法
3-4周龄杨树苗放到0.5 mM ...