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文献电子报: Chemosphere南农崔瑾：NMT为质膜蛋白BcNRAMP1促植物吸收Cd、Mn提供直接证据
内容： 基本信息主题：NMT为质膜蛋白BcNRAMP1促植物吸收Cd、Mn提供直接证据期刊：Chemosphere 影响因子：7.086 研究使用平台：NMT重金属创新平台标题：BcNRAMP1 promotes the absorption of cadmium and manganese in Arabidopsis 作者：南京农业大学崔瑾、苏娜娜、悦晓孟检测离子/分子指标 Cd2+ 检测样品拟南芥根，距根尖0 μm、100 μm、200 μm、300 μm、400 μm、500、600 μm、700 μm、800 μm根表上的点中文摘要（谷歌机翻）镉（Cd）是一种有毒的非必需金属，对人类健康构成威胁。与其他蔬菜相比，镉在叶类蔬菜中容易积累。叶菜是人体主要的膳食Cd来源之一。本研究使用小白菜作为实验材料，因为它是一种重要的叶菜。在小白菜中发现了一个NRAMP转运体—BcNRAMP1，它参与了酵母和植物体中锰（Mn）和Cd的吸收。BcNRAMP1在小白菜的整个植物体内均有表达，在根组织中的丰度高于地上部分。缺锰和镉暴露强烈诱导BcNRAMP1的转录水平。通过在烟草叶表皮细胞中瞬时表达BcNRAMP1-GFP融合蛋白，发现BcNRAMP1是一种质膜蛋白。在酵母中表达BcNRAMP1增强了酵母细胞对Mn、Cd和铁（Fe）的吸收。BcNRAMP1在拟南芥野生型和nramp1突变体中的过表达分别增加和补充了Mn和Cd的转运和积累。利用非损伤微测技术（NMT）检测离子流速，提供了BcNRAMP1在拟南芥根细胞中作用于Cd流入的直接证据。这项研究的结果显示，BcNRAMP1在植物体内作为NRAMP蛋白发挥作用，吸收营养金属Mn和有毒金属Cd。离子/分子流实验处理拟南芥在MS培养基上生长10 d，然后转移到1/4Hoagland溶液的水培培养5-7 d 离子/分子流实验结果使用NMT测定了拟南芥根距离根尖0-800 μm范围内的Cd2+流速。如图1A所示，在距离尖端300 μm处有Cd流速吸收的峰值，该处位于根伸长区。此外，在600 μm处也检测到较小的峰值，该处位于根成熟区（图1A）。选择这两个位置进行Cd2+流速的进一步检测。与WT相比，nramp1突变体的Cd2+流速在伸长区（51%）和成熟区（42%）明显减少。在过表达系OEBcNRAMP1-L1中，伸长区和成熟区的Cd2+流速分别增加了70%和75%，而在互补株系ComBcNRAMP1-L1中，伸长区和成熟区的Cd2+净流速与WT的水平相似（图1C-F）。图1. WT（Col-0）、nramp-突变体、ComBcNRAMP1（L1）和OEBcNRAMP1（L1）株系根系Cd2+流速。（A）Cd2+在根表不同位置的流速。NMT检测根伸长区（B）和成熟区（C）Cd2+净流速的代表性图片。伸长区（D）和成熟区（E）的实时净Cd2+流速，伸长区（E）和成熟区（F）的平均Cd2+流速。负值代表Cd2+吸收。崔瑾课题组NMT成果回顾 ·JHM南农崔瑾：NMT发现富氢水可以提升Zn抑制植物实时Cd吸收的效果 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吸收其他实验结果序列分析表明BcNRAMP1是小白菜NRAMP转运体。 BcNRAMP1提高了酵母对Cd、Mn和Fe的吸收，但对Cu和Zn的吸收没有影响。 Mn缺乏和Cd暴露会激活BcNRAMP1在植物体内的表达。 BcNRAMP1正调控拟南芥对Mn的吸收，但对Cu、Fe和Zn没有影响。 BcNRAMP1促进拟南芥Cd积累。结论本研究发现了一个小白菜的基因BcNRAMP1，BcNRAMP1几乎在所有的植物组织中都有表达，在根部的表达水平高于地上部分。Mn缺乏和Cd暴露均可激活BcNRAMP1转录。重要的是，BcNRAMP1是一个位于质膜上的转运体，它在根部对Cd和Mn的吸收起作用，并促进它们在植物体内积累。结论本研究发现了一个小白菜的基因BcNRAMP1，BcNRAMP1几乎在所有的植物组织中都有表达，在根部的表达水平高于地上部分。Mn缺乏和Cd暴露均可激活BcNRAMP1转录。重要的是，BcNRAMP1是一个位于质膜上的转运体，它在根部对Cd和Mn的吸收起作用，并促进它们在植物体内积累。仪器采购信息据中关村NMT产业联盟了解，江苏地区的南京农业大学于2018年采购了美国扬格公司公司的非损伤微测系统。原文链接： https://www.elsevier.com/locate/chemosphere ...
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: EP南农沈文飚： NMT发现H2S利于CH4减少紫花苜蓿Cd吸收
内容： 基本信息主题：NMT发现H2S利于CH4减少紫花苜蓿Cd吸收期刊：Environmental Pollution 影响因子：6.792（IF5Y=6.939）研究使用平台：NMT重金属创新平台标题：Methane control of cadmium tolerance in alfalfa roots requires hydrogen sulfide 作者：南京农业大学沈文飚、杨兴浩检测离子/分子指标 Cd2+ 检测样品紫花苜蓿根尖伸长区（距根尖顶端500 μm根表上的点）中文摘要硫化氢（H2S）是响应重金属胁迫的气体信号，而第二大温室气体甲烷（CH4）则可赋予植物镉（Cd）耐受性。本研究评估了CH4和H2S调控紫花苜蓿（Medicago sativa）Cd耐受性的因果关系。本研究结果表明，CH4的加入不仅促进了内源H2S合成，而且减缓了Cd对紫花苜蓿幼苗生长的抑制作用，这与CH4能缓解根系组织氧化还原失衡和细胞死亡有关。在去除内源H2S后，无论是在亚牛磺酸（HT；H2S清除剂）还是DL-炔丙基甘氨酸（PAG；H2S生物合成抑制剂）存在下，根系中都没有观察到上述结果。利用原位非损伤微测技术（NMT）和电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）证实了H2S参与CH4抑制Cd在根部的内流和积累，这可以通过重建谷胱甘肽（GSH）库（还原型/氧化型谷胱甘肽和同源型谷胱甘肽）稳态和促进抗氧化防御来解释。总的来说，本文的研究结果清楚地揭示了H2S在CH4下游起作用，增强了苜蓿对Cd胁迫的耐受性，这对基础和应用植物生物学都有重要意义。离子/分子流实验处理 4日龄紫花苜蓿分别在1.30 mmol L-1 CH4、100 mmol L-1 NaHS、1 mmol L-1 HT和2 mmol L-1 PAG中处理6 h，然后直接或经Cd测试液预平衡后进行离子流速监测。离子/分子流实验结果进一步利用NMT监测根尖Cd2+流速。当幼苗暴露在未经Cd处理的Cd测试液中时，Cd在根尖的内流速率先增大，随后减小到一定水平并保持相对稳定（图1D, E）。当幼苗的根尖在Cd测试液中预平衡30 min后，可以清楚地观察到10 ...
文献电子报: EP中南大学：NMT发现Cd导致桑树根Ca/Mg外排破坏离子平衡，对Na/K无影响
内容： 基本信息主题：NMT发现Cd导致桑树根Ca/Mg外排破坏离子平衡，对Na/K无影响期刊：Environmental Pollution 影响因子：6.792 研究使用平台：NMT重金属胁迫创新平台标题：Physiological, Anatomical, and Transcriptional Responses of Mulberry (Morus alba L.) to Cd Stress in Contaminated Soil 作者：中南大学郭朝晖、曾鹏检测离子/分子指标 Cd2+、K+、Ca2+、Mg2+、Na+ 检测样品桑树根（根尖、分生区、伸长区、成熟区和根毛区）中文摘要木本植物桑树具有具备生物量大、生长周期长而在修复重金属污染土壤上具备较强的应用前景。然而，关于Cd在桑树体内解毒和转运过程，及其解剖特征和分子响应机制尚未完全阐明。本文研究了Cd胁迫下桑树的解剖特征、Cd和矿质元素的吸收和转运以及转录机制。结果表明，桑树对Cd胁迫具有较强的解毒和自我保护能力。当土壤Cd含量小于37.0 mg/kg时，桑树生长和光合色素含量无明显影响，而在37.0~55.4 mg/kg Cd污染土壤中，桑树根系Ca和Mg含量显著（p<0.05）增加了37.85%~40.87%和36.63%~53.06%。同时，植物叶片过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶等抗氧化酶活性与Cd含量呈正相关。Cd胁迫下，桑树叶片的细胞结构，茎和根部横截面的组织结构基本保持完整；同时，叶片嗜饿颗粒数量增加和淀粉颗粒的溶解效应显著响应。COG分析和GO分析表明，桑树能增强其催化活性，调节无机离子的运输和代谢过程，增强其抗氧化酶活性和防御机制等过程来减轻Cd的毒害作用。而且，Cd胁迫下，大量与细胞壁生物合成、抗氧化酶活性、谷胱甘肽代谢、螯合作用、植物激素信号转导以及丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路相关的差异表达基因上调。KEGG富集分析表明，植物激素信号转导在桑树根、茎、叶中显著富集（p<0.05），脱落酸和乙烯可介导MAPK信号通路增加植物对Cd的耐受性。结果表明，桑树的生理、细胞和组织以及转录调控均能促进其在Cd污染土壤上的适应性。离子/分子流实验处理方法 50 μmol/L CdCl2（Cd50）处理20 d 离子/分子流实验结果采用非损伤微测技术（NMT）测定桑树根系的5个部位的Cd2+流速（图1a），即根冠（a区）、根分生区（b区）、根伸长区（c区）、根成熟区（d区）和根毛区（e区），可直接反映植物根系对Cd2+的吸收情况。5 min内桑树根系的Cd2+净流速变化不大（图1b），表明桑树根系能够稳定地从培养环境中吸收Cd2+，表现出较强的Cd吸收能力。桑树根不同部位Cd2+净流速差异显著，范围为6.22~37.9 pmol/cm2·s（图1c）。桑树根系对Cd2+的净吸收顺序为根冠区（a区）≈根分生区（b区）>根伸长区（c区）>根成熟区（d区）>根毛区（e区），表明桑树根系对Cd2+的吸收主要集中在根冠区和分生区。这可能是由于根冠区和分生区表皮细胞壁中的角质层未完全形成所致，有利于植物根尖区吸收Cd2+。因此，桑树的根冠和分生区是从污染环境中吸收Cd的主要部位。为确定Cd对桑树根吸收阳离子流速的影响，测定了桑树根成熟区净K+、Ca2+、Mg2+和Na+流速（图1d-g）。Cd50处理下，桑树根系的K+和Na+流速较Cd0处理无明显变化（图1d和e），而Ca2+和Mg2+流速明显外排（图1f和g），说明桑树在Cd胁迫下能维持正常的Na+/K+吸收平衡但加速了Ca2+/Mg2+流失。因此，桑树根系中Cd2+可能与Ca2+、Mg2+等同类型二价阳离子的转运和吸收通道竞争。且植物根系细胞质膜中存在不同类型的高亲和力二价阳离子转运蛋白可直接参与Cd2+的吸收。综上，Cd胁迫会破坏根系成熟区对Ca2+/Mg2+的吸收平衡，对Na+/K+的吸收影响较小。图1. ...
文献电子报: Sci Total Environ西南科大：NMT发现高Cu低Fe可减少水稻吸Cd但高Cu增加了籽粒Cd浓度
内容： 感谢本文一作，西南科技大学韩颖副教授供稿基本信息主题：NMT发现高Cu低Fe可减少水稻吸Cd但高Cu增加了籽粒Cd浓度期刊：Science of the Total Environment 影响因子：6.551 研究使用平台：NMT重金属创新平台标题：Iron and copper micronutrients influences cadmium accumulation in rice grains by altering its transport and allocation 作者：西南科技大学董发勤、韩颖、凌勤检测离子/分子指标 Cd2+ 检测样品水稻根分生区、伸长区、成熟区中文摘要（一作供稿）稻田镉（Cd）污染严重威胁了我国部分地区人们的身体健康。本文针对川西南低铁（Fe）、高铜（Cu）的碱性Cd污染稻田土，探讨了通过改变培养介质中Fe和Cu的浓度来修复Cd污染碱性水稻土的潜力。本文评估了这两种微量营养元素（Cu和Fe）对水稻Cd吸收和转运的影响。研究发现添加Cu显著提高了水稻生物量和产量，减少了根系Cd的内流和Cd的向上迁移，从而降低了根系、茎秆和叶片中Cd的浓度，但过量的Cu促进了籽粒中相对较高的Cd分配，尤其是在缺Fe条件下，这可能是因为Cu显著提高了叶片中生物可利用Cd的比例。相比之下，Fe并没有缓解Cd对水稻生长和产量的毒害作用，但显著减少了Cd向籽粒的转移，进而降低了水稻籽粒的Cd累积，这与叶片中生物可利用Cd的比例急剧下降密切相关。该研究认为，Cd在水稻籽粒的累积是可以通过改变生长介质中Fe和Cu的浓度来实现的，适当减少Cu，增加Fe可以降低Cd在水稻籽粒中的积累。离子/分子流实验处理 1. +Fe+Cd: 20 μmol L-1 EDTANa2Fe(II)+10 μmol L-1 CdCl2 2. -Fe+Cd: ...
文献电子报: EP南农沈文飚：NMT发现H2S可提升CH4抑制紫花苜蓿吸Cd效果
内容： 基本信息主题：NMT发现H2S可提升CH4抑制紫花苜蓿吸Cd效果期刊：Environmental Pollution 影响因子：6.792 研究使用平台：NMT重金属创新平台标题：Methane control of cadmium tolerance in alfalfa roots requires hydrogen sulfide 作者：南京农业大学沈文飚、Xinghao Yang 检测离子/分子指标 Cd2+ 检测样品紫花苜蓿根伸长区（距根尖顶端500 μm根表上的点）中文摘要（谷歌机翻）硫化氢（H2S）是响应重金属胁迫的气态信号，而最普遍的温室气体甲烷（CH4）则赋予镉（Cd）耐受性。本研究评估了CH4和H2S调控紫花苜蓿（Medicago sativa）Cd耐受性的因果关系。本研究结果表明，CH4的加入不仅加剧了H2S代谢，而且减缓了Cd对紫花苜蓿幼苗生长的抑制作用，这与缓解根系组织氧化还原失衡和细胞死亡的作用是并行的。在去除内源H2S后，无论是在亚牛磺酸（HT；H2S清除剂）还是DL炔丙基甘氨酸（PAG；H2S生物合成抑制剂）存在下，根中都没有观察到上述结果。利用原位非损伤微测技术（NMT）和电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）证实了H2S参与CH4抑制Cd在根部的内流和积累，这可以通过重新建立谷胱甘肽（GSH）库（还原型/氧化型GSH和同型谷胱甘肽）稳态和促进抗氧化防御来解释。总的来说，本文的研究结果清楚地揭示了H2S在CH4下游起作用，增强了对Cd胁迫的耐受性，这对基础和应用植物生物学都有重要意义。离子/分子流实验处理 4日龄紫花苜蓿分别在1.30 mM CH4、100 μM NaHS、1 mM HT和2 mM PAG中处理6 h，然后100 μM CdCl2 处理72 h。离子/分子流实验结果进一步利用NMT监测根尖Cd2+流速。当幼苗暴露在未经Cd处理的Cd测试液中时，Cd在根尖的内流速率先增大，随后减小到一定水平并保持相对稳定（图1D, E）。当幼苗的根尖在Cd测试液中预平衡30 min后，可以清楚地观察到10 min内的稳定Cd2+内流速率（图1F, G）。相比之下，无论在有无Cd测试液预平衡的实验中，CH4和H2S都能明显降低Cd的内流速率，然后在加入HT和PAG后Cd2+速率被逆转（图1D-H）。同时，在只用HT或PAG处理的样品中，观察到Cd2+吸收加剧。上述结果清楚地说明了内源性H2S在CH4减少Cd积累和Cd吸收中的重要作用。图1. H2S是CH4减少Cd积累和抑制的必要条件。负值代表Cd2+吸收。其他实验结果 CH4减轻Cd胁迫下根尖细胞死亡可能与H2S有关。 LCD依赖的H2S合成有利于CH4抵御Cd胁迫。内源H2S在CH4缓解Cd积累中起作用。谷胱甘肽库在CH4响应中的作用依赖于H2S。重建CH4氧化还原稳态需要内源H2S。结论本研究结果表明，在植物对Cd胁迫的耐受性上，H2S在CH4的下游起作用，包括从表型上减弱Cd诱导的生长抑制，缓解氧化还原失衡和细胞死亡，特别是抑制Cd在紫花苜蓿幼苗根部的内流和积累。总之，本研究的发现将为了解CH4如何介导植物对重金属的耐受性和内源H2S的生理功能开辟了新的途径。测试液 0.1 mM CdCl2, ...
文献电子报: JHM陈少良：PeANN1可作为植物修复候选基因缓解镉胁迫
内容： 基本信息主题：PeANN1可作为植物修复候选基因缓解镉胁迫期刊：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：Populus euphratica annexin1 facilitates cadmium enrichment in transgenic Arabidopsis 作者：北京林业大学陈少良、张一南检测离子/分子指标 Cd2+、Ca2+ 检测样品拟南芥（WT,Atann1, PeANN1-OE1, PeANN1-OE2）根分生区（距根尖200 μm根表上的点）中文摘要植物修复技术为重金属（heavy metal, HM）污染土壤和水体的修复提供了巨大的潜力。筛选和确定与HM吸收和运输有关的候选基因是通过基因工程改善植物修复的先决条件。本研究以镉（Cd）敏感型胡杨为材料，鉴定了一个促进Cd富集的膜联蛋白编码基因。用CdCl2（50-100 μM）处理12 h后, 胡杨细胞下调了annexin1 （PeANN1）的转录水平。PeANN1与拟南芥Annexin1（AtANN1）同源，并且主要定位于质膜（PM）和细胞溶质。与野生型和Atann1突变体相比，PeANN1在拟南芥中过表达导致长期Cd胁迫（10 d, 50 μM）后植物的存活率和根长下降更为明显，这是由于根部Cd积累较多造成的。PeANN1转基因植株的根在镉激（30 min，50 μM）和短期胁迫（12 h，50 ...
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 ...
文献电子报: 林科院亚林所卓仁英：Cd高积累与低积累柳树耐Cd机制的研究|NMT重金属创新平台
内容： 基本信息主题：Cd高积累与低积累柳树耐Cd机制的研究期刊：Tree Physiology 影响因子：3.477 研究使用平台：NMT重金属创新平台标题：Transporters and ascorbate–glutathione metabolism fordifferential cadmium accumulation and tolerance in two contrasting willow genotypes 作者：中国林业科学研究院亚热带林业研究所卓仁英、韩小娇检测离子/分子指标 Cd2+ 检测样品 50日龄柳树根（距根尖0、200、400、600、800、1000、1200、1400、1600 μm的根表上的点）中文摘要（谷歌机翻）柳柳是低镉（Cd）累积柳（LCW），而其栽培品种柳柳（Salix matsudana var）。松达纳河umbraculifera Rehd。是一种高Cd积累和耐受性的柳树（HCW）。两种柳树种中镉差异累积和耐受性的生理和分子机制了解甚少。在这里，我们证实了从Cd到芽的从根到芽的Cd转运能力差异导致了这两种柳型基因在其地上部分的Cd累积差异。Cd的累积优先发生在运输途径中，Cd主要位于液泡，细胞壁和通过在组织和亚细胞水平上的镉位置分析，在HCW树皮中的细胞间空间。比较转录组分析显示，几种金属转运蛋白基因（ABC转运蛋白，K+转运蛋白/通道，黄色条纹状蛋白，锌调节转运蛋白/铁调节转运蛋白）的表达更高类蛋白等）参与了HCW的根吸收和转运能力;同时，抗坏血酸-谷胱甘肽的代谢途径在Cd排毒和Cd蓄积器HCW的更高耐受性中起着重要作用。这些结果为进一步了解木本植物中Cd积累的分子机制奠定了基础，并为分子辅助筛选木本植物品种进行植物修复提供了新的见识。离子/分子流实验处理方法 100 μM CdCl2处理低镉积累型柳树（LCW）和高镉积累型柳树（HCW）24h 离子/分子流实验结果用NMT进一步比较了两个基因型柳树根系Cd的吸收。CdCl2处理24小时后，两种基因型柳树根尖距顶端0-1800µm处的Cd2+净流入量稳定（图a），0-800µm处的净Cd2+流入量相对较高。LCW和HCW的最大净Cd2+流入量在400µm处升高（图a）。两种基因型间Cd2+内流有明显差异（图b和c）。HCW根系Cd2+内流比LCW高1.83倍，说明HCW根系对Cd的吸收能力高于LCW。其他实验结果 HCW根对Cd胁迫的耐受高于LCW的根。两种柳树基因型在镉的转运因子方面存在显著差异。镉位于组织水平和亚细胞水平。嫁接实验证明，该方法能有效地将Cd从根向茎部输送。通过比较转录组分析，确定了重金属转运体对Cd吸收和转运的差异。 HCW的特征是具有一个主要的AsA-GSH代谢途径。结论通过形态生理学和转录组学的比较分析，确定了两种不同柳树基因型对Cd的耐受性、积累和分布。HCW比LCW具有更高的Cd耐性和积累能力。两个柳树基因型间Cd积累量的差异与负责Cd吸收和根-茎转移的转运蛋白差异表达有关。此外，与AsA-GSH代谢途径相关的关键基因、代谢产物和酶活性在HCW的Cd解毒和耐受中起着重要作用。总之，本研究不仅为进一步了解木本植物中镉积累的分子机理奠定了基础，而且为筛选木本植物进行植物修复提供了新的思路。离子流实验使用的测试液 0.1 mM CdCl2，pH 6.0 文章原文： https://academic.oup.com/treephys/article-abstract/40/8/1126/5807501 ...
文献电子报: PCE：菌根提升植物镉耐受能力的新机制 | NMT创新平台成果回顾
内容： 文章标题：Ectomycorrhizas with Paxillus involutus enhance cadmiumuptake and tolerance in Populus × canescens 外生菌根是寄主根部与某些真菌形成的共生组织，并可以增强寄主植物对Cd2+的耐受能力，但其生理学和分子学机制尚不明确。本研究以卷缘桩菇菌与银灰杨根部形成的外生菌根为研究对象，揭示木本植物的外生菌根对寄主镉耐受能力的影响。有菌根银灰杨与无菌根银灰杨经过镉处理5min后对比，通过非损伤微测技术（NMT）检测发现，前者根尖有更多的Cd2+内流且H+外排更强，H+-ATP抑制剂处理后，后者Cd2+吸收趋于消失，而有菌根银灰杨根尖对Cd2+吸收下降较少。实验结合气体交换测量、基因转录水平检测，证明外生菌根提升了寄主对Cd2+的吸收能力，可能与增加了根部体积以及与Cd2+吸收、运输相关基因的超表达有关，此外通过提升镉解毒能力、营养与碳水化合物水平，从而提高了银灰杨对Cd2+的耐受能力，这为植物修复提供了新思路。图注：-/+菌根、-/+CdSO4处理时，银灰杨根尖各位点Cd2+的流速。正值表示内流。 ...
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