New Phytol:华中农大王荔军组单细胞水平层次研究水稻拒镉机制(第171期)|imOmics精华速递-分析方法-资讯-生物在线

New Phytol:华中农大王荔军组单细胞水平层次研究水稻拒镉机制(第171期)|imOmics精华速递

作者:旭月(北京)科技有限公司 2017-07-04T00:00 (访问量:1719)

 

单细胞水平层次研究水稻拒镉机制

扫码识别下载全文

NISC文献编号:C2013-019

扫码识别下载全文

 

NISC文献编号:C2015-003

 

硅(Si),这一地壳中含量仅次于氧的元素,其对大多数高等植物而言,没有特别重要的意义。但2000年有报道称,Si可以提升植物对生物/非生物胁迫的抗性,其中Si可以抑制重金属镉(Cd)对水稻的毒害尤为引人注目。王荔军课题组通过前期的研究表明,Si可以与水稻细胞的细胞壁结合,形成一种 [Si-wall matrix]Cd的结构,从而抑制水稻细胞对Cd2+的吸收。

 

本文同样以水稻悬浮细胞作为研究材料,在含有/不含有1 mM硅酸的培养液中培养一段时间后,利用非损伤微测技术(NMT)在不同浓度的Cd2+溶液中检测发现,Si预处理组相较于对照组,Cd2+吸收速率明显降低,这与先前的研究结果一致。研究还观察了Mn2+Co2+Cu2+分别存在的条件下,Si预处理组与对照组对Cd2+的吸收情况。结果显示,加入Mn2+Co2+Cd2+的流速并无影响,而加入Cu2+后,两组水稻细胞Cd2+的吸收速率均增加数倍。RT-qPCR结果表明,加入Cu2+后,Cd2+转运相关基因Nramp5表达显著上调。

 

这一研究发现表明,Cd2+的吸收转运会受到其它二价金属离子的影响。其机制可能是Cu2+促使了Nramp5基因的表达,从而导致Cd2+吸收速率增大。此外Cd2+借用Cu2+通道、Cu2+激活Ca2+通道等,均是Cd2+吸收增加的潜在机制。NMT已经成为该课题研究的必要技术。