H+、Ca2+流调控根系向水性反应
长按识别下载全文，或点击阅读原文 NISC文献编号：C2018-001 研究使用设备
活体生理检测仪Physiolyzer®
向水性是植物根系适应土壤环境变化的关键过程，通过向水性适应土壤水分梯度以及生长方向。然而，这种向水性反应机制目前仍不清楚。
许教授在“中关村NMT非损伤微测技术产业联盟”访谈中曾明确表示：根的向水性与H+的吸收、外排相关，H+流是水、肥研究的核心思想。
2018年2月，福建农林大学的许卫锋教授课题组在Plant Physiology上发表了题为“Comparative analysis of Arabidopsis ecotypes reveals a role for brassinosteroids in root hydrotropism”的研究成果。苗锐博士等为本文的共同第一作者。
课题组从世界各地收集到31种拟南芥生态型，将其培养在专门设计的土壤模拟系统中，使其根系沿水分梯度生长。通过分析转录组与生理变化，选出3种生态型，分别是Ws（强亲水性）、Col-0（中亲水性）和C24（弱亲水性）。
以不同生态型拟南芥的根系为研究对象，利用基于非损伤微测技术（Non-invasive Micro-test Technology, NMT）的活体生理检测仪Physiolyzer®，测定了活体拟南芥根尖的Ca+、H+和H2O2流的变化过程。
研究发现：根的向水性与H+外排、Ca2+吸收、氧化还原平衡、表观遗传调控和激素信号均相关。进一步研究油菜素内酯（BR）的作用：BR合成抑制剂存在时，相比于弱亲水性的C24型，Ws的强亲水性反应降低；H+外排以及初生根伸长也受到抑制。
研究也证明BRI1（BR受体）与AHA2（PM H+-ATPase）会相互作用，他们的表达模式是高度协调的。这种协同作用在Ws型中表达出强的亲水性。结果表明：BR介导的H+外排是拟南芥根系向水性反应的关键。
图注：拟南芥根尖H+流检测图
图注：3种生态型拟南芥在对照组与不同时长处理组下的根尖H+、Ca2+、H2O2流的变化。efflux代表外排，influx代表吸收
许卫锋教授利用活体生理检测仪Physiolyzer®进行了大量研究，至今已发表SCI文章9篇，总影响因子47.349。
注：SIET、MIFE、SVET、SPET等技术名称，已经统一为Non-invasive Micro-test Technology，中文名“非损伤微测技术”，简称NMT。
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