文献电子报: Plant Cell Physiol:Ca2+流指示的微藻氮胁迫信号转导研究 内容:
2014年01月14日,中科院水生所王强、陈辉用NMT在Plant and Cell Physiology上发表了标题为Ca2+ Signal Transduction Related to Neutral Lipid Synthesis in an Oil-Producing Green Alga Chlorella sp. C2的研究成果。
期刊:Plant and Cell Physiology
主题:Ca2+流指示的微藻氮胁迫信号转导研究
标题:Ca2+ Signal Transduction Related to ...
文献电子报: New Phytol:质子流可作为丛枝菌根真菌芽管菌丝发育的标签丨NMT创新平台成果回顾 内容:
文章标题:A pH signaling mechanism involved in the spatial distribution of calcium and anion fluxes in ectomycorrhizal roots
菌根化是一种典型的宿主植物-真菌共生互作,尽管有大量的解剖学及生理学研究清楚地表明真菌菌根可以增大宿主植物根部吸收面积、合成并向土壤释放有机化合物及菌体外酶以固定营养成分、调控宿主植物根部参与跨膜营养物质转运的蛋白,但其具体机制,目前尚不清楚。
NewPhytologist报道了葡萄牙研究人员Feijó等利用非损伤微测技术研究离子流在菌根生长过程中作用的成果。他们检测了豆马勃属真菌(ECM)侵染后及未经侵染处理的桉树根部H+、Ca2+及阴离子A-(以Cl-代替)的离子流。
同时,他们利用特异性抑制剂矾酸盐、钆及4,4-二异硫氰2,2-二磺酸芪(DIDS)分别抑制质子泵、钙离子通道、氯离子转运通道,并再次分别检测了上述三种离子流。
结果发现,真菌侵染主要作用于根部伸长区,离子运动及根围酸化能力都发生了剧烈变化,而且离子流变化呈现周期性变化。连续波长光谱分析表明,ECM根部H+及A-离子流的变化周期较未经侵染的长,而ECM根部的Ca2+振荡则完全消失。
根据上述结果,Feijó等通过构建模型解释植物养分吸收及生长加速是通过侵染真菌介导,依赖pH的变化,而且ECM营养的主要供应是植物的根,发现Ca2+在这一过程中发挥了重要的作用,这为揭开植物-真菌共生互作提供了证据和模型。
图注:对照及真菌侵染后桉树根部伸长区离子流的振荡变化图以及真菌侵染后根部的pH信号机制模型。
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文献电子报: STOTEN西南科大董发勤:NMT发现接种AMF促根吸Cd且与跨膜钙流耦合 为AMF缓解Cd毒并增强黑麦草Cd修复潜力提供证据 内容:
基本信息
主题:NMT发现接种AMF促根吸Cd且与跨膜钙流耦合 为AMF缓解Cd毒并增强黑麦草Cd修复潜力提供证据
期刊:Scienceof the Total Environment
影响因子:7.963
研究使用平台:NMT重金属创新平台
标题:Unraveling the effects of arbuscular mycorrhizal fungi on cadmium uptake and detoxification mechanisms in perennial ryegrass (Lolium perenne)
作者:西南科技大学董发勤、韩颖,莱里达大学Víctor Resco de Dios、Obey ...
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: 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. ...