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：
基本信息
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 ...
文献电子报: EP南农崔瑾：血红素加氧酶诱导剂抑制BcIRT1转录降低小白菜Cd吸收 内容：
基本信息
主题：血红素加氧酶诱导剂抑制BcIRT1转录降低小白菜Cd吸收
期刊：Environmental Pollution
影响因子：6.792
研究使用平台：NMT重金属创新平台
标题：Hemin-decreased cadmium uptake in pak choi (Brassica chinensis L.)seedlings is heme oxygenase-1 dependent and relies on its by-products ferrous iron and carbon monoxide
作者：南京农业大学崔瑾、苏娜娜
检测离子/分子指标
Cd2+
检测样品
小白菜根伸长区（距根尖8 mm根表上的点）和成熟区（距根尖16 mm根表上的点）
摘要
镉（Cd）是农田中的主要污染物，不仅极大地限制了农作物的生产，而且通过进入食物链还会给人类健康带来严重威胁。之前的研究表明，hemin处理可以减少小白菜幼苗中Cd的积累，然而其机制还不清楚。本研究使用非损伤微测技术（NMT）实时监测小白菜根部Cd2+流速，证明hemin处理可以降低植物对Cd的吸收，而不是Cd在植物体内发生转移。此外，研究通过比较小白菜幼苗、野生型拟南芥及heme oxygenase-1（HO-1）突变体对不同化学处理的反应，证据了hemin是以HO-1依赖的方式降低Cd的吸收。此外，对hemin降解产物的分析表明，hemin对Cd吸收抑制可能通过抑制菜根中Fe2+/Cd2+转运体BcIRT1的表达来实现的。
离子/分子流实验处理方法
① 3日龄幼苗，10 ...
文献电子报: 沈阳农大何佳丽：外源褪黑素可降低苹果根茎的Cd吸收缓解Cd毒丨NMT重金属创新平台 内容：
基本信息
主题：外源褪黑素可降低苹果根茎的Cd吸收缓解Cd毒
期刊：Tree Physiology
影响因子：3.477
研究使用平台：NMT重金属创新平台
标题：Exogenous melatoninalleviates cadmium uptake and toxicity in apple rootstocks
作者：沈阳农业大学吕德国、何佳丽
检测离子/分子指标
Cd2+
检测样品
距根尖顶端300μm、600μm、1200μm、1500μm和3000μm的根表上的点
中文摘要（谷歌机翻）
为了检查褪黑素在苹果属植物中对Cd吸收，积累和排毒的潜在作用，我们将两种在Cd吸收和积累方面差异很大的苹果砧木暴露于0或30μMCd和0或100μM褪黑素。与耐镉的微小苹果花青霉菌“青州林琴”相比，耐镉的baccata对镉胁迫的内源性褪黑激素产生的刺激程度更大。褪黑素的应用减弱了镉诱导的生长，光合作用和酶活性以及ROS和MDA积累的减少。褪黑素处理比镉胁迫的巴塔卡巴氏菌更有效地恢复了镉对微苹果念珠菌青州林琴的光合作用，光合色素和生物量的恢复。外源性褪黑素降低了根部对镉的2+吸收，降低了叶片的镉含量两种暴露于镉的砧木中的镉积累，降低的镉转运因子（T f s）s和增加的根，茎和叶褪黑素含量s。褪黑素的应用增加了抗氧化剂的浓度和酶的活性，以清除Cd诱导的ROS。外源性褪黑素处理改变了调节Cd吸收，转运和排毒的几种基因的mRNA水平，包括HA7，NRAMP1，NRAMP3 HMA4，PCR2，NAS1，MT2， ABCC1和MHX。综上所述，这些结果表明，外源褪黑素减少了苹果属植物中的空中部分Cd积累并减轻了Cd毒性，这可能是由于褪黑激素介导的Cd在组织中的分配以及抗氧化防御系统的诱导以及转录过程中涉及排毒的关键基因的诱导。
离子/分子流实验处理方法
Mb（M. baccata）和Mm（M. micromalus）两种材料用30 μM Cd或100 μM 褪黑素处理20天
离子/分子流实验结果
对于Cd暴露和褪黑激素处理，Mb和Mm的最大净Cd2+流入量出现在距根尖300-600μm处（图1a）。两种砧木的净Cd2+流速均随距根尖距离的增加而显著降低。在响应没有褪黑素的Cd暴露时，Mb根尖3000μm处呈现出净Cd2+外排。在Cd暴露和褪黑素处理下，Mm根系的净Cd2+流速始终大于Mb（图1a）。外源褪黑素分别在300μm和600μm处使暴露于Cd的Mb和Mm根尖的平均净Cd2+流速降低了65.4%和10.4%（图1b）。
其他实验结果
Cd处理降低了两个苹果砧木叶片光合色素的浓度和根、茎、叶的干重，外源褪黑素可减轻Cd引起的不良反应。
褪黑素的应用减弱了Cd引起的光合作用和酶活性的降低，以及ROS和MDA的积累。
外源褪黑素降低了两个Cd暴露的砧木叶片Cd的积累，降低了Cd转运因子（Tfs），增加了根、茎和叶褪黑素的含量。
外源褪黑素的应用增加了抗氧化物浓度和抗氧化酶活性。
外源褪黑素处理改变了几种调节镉吸收、转运和解毒的基因的mRNA水平。
结论
外源褪黑素减少了苹果植株地上部分Cd的积累，减轻了Cd的毒性，这可能是由于褪黑素介导的Cd在组织中的分配，以及诱导抗氧化防御系统和参与解毒的转录调控的关键基因的结果。
离子流实验使用的测试液
0.03 mM CdCl2, 0.1 mM KCl, 0.5 ...