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营养吸收过程中高胺毒害的机理研究

来源: 旭月(北京)科技有限公司   2010/11/8   访问量:2176
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营养吸收过程中高胺毒害的机理研究
NH4+外流和GMPase的活性调节高胺抑制的根尖生长

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上图:NH4+对根尖生长素报告基因DR5:GUS的影响;NH4+对分生区和伸长区NH4+flux 的影响。

NH4+是主要的氮源,不仅是活细胞必需的营养,而且是代谢过程中普遍的中间产物。然而,过量的NH4+却对植物产生严重的毒害。植物根的生长对高胺很敏感,NH4+对初生根的生长是必须的,但是高胺会抑制根的生长。这种抑制作用发生的机理一直没有得到明确的解释。

2010年,中科?#32791;?#20140;土壤所的施卫明等人使用非损伤微测技术结合根的分区处理系统,研究了高胺毒害的机理。发现高胺抑制初生根的生长,关键是抑制了细胞分裂,但是原来的细胞还可以伸长。通过DR5:GUS的突变和表达发现生长抑制不依赖生长素和乙烯的信号转导。使用非损伤微测技术沿着初生根测定了NH4+的流速,发现提高外界NH4+浓?#21364;?#28608;了伸长区NH4+的大?#23458;?#27969;,同时根的伸长也受到抑制。这种NH4+的外流在超敏感突变体vtc1-1中更显著,在GMPase的突变体中缺乏,因此,限制跨膜的NH4+流和GMPase的功能能够显著降低拟南芥对NH4+毒性的反应。

这项工作为植物的铵盐毒害提供了理论解释,对理解营养吸收和其他非生物胁迫有非常重要的参?#25216;?#20540;。

关键词:铵盐毒害(ammonium toxicity); 细胞伸长(cell elongation); 流速(Flux); 非损伤微测技术(SIET)
参考?#21335;?/B>:Li Q et al. Plant, Cell & Environment, 2010, 33: 1529-1542

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