第187期-NMT鉴定OsHAK5在水稻钾营养上的功能
KT/HAK/KUP是植物中最大的K转运家族,但其家族中大多数成员的生理功能并未被深入研究。本研究以这一家族中的OsHAK5为研究对象,检测其在细胞以及组织上的定位,分析其功能。
研究以水稻幼苗作为样品,K饥饿7天后进行相关实验。利用非损伤微测技术(NMT),研究检测了对照组与OsHAK5超表达组、OsHAK5敲除组分别置于0.1 mM、1.0 mM 的K+溶液中检测根部分生区K+流速。结果显示,在0.1 mM K+溶液中,OsHAK5超表达组吸K速率明显高于野生型。当放入1.0 mM K+溶液中,两者吸K速率的差距消失了。而在0.1 mM K+溶液中,OsHAK5敲除组幼苗吸K速率明显降低,其数值只有野生型的20%。将溶液中K+提升至0.1 mM后,两者的吸K速率均大幅上升,而敲除组与野生型的差距从不到野生型的20%缩小到只比野生型小15%。上述结果表明,OsHAK5参与根部K+吸收,特别是在低K条件下。此外实验还检测了根部K吸收率、木质部汁液K浓度及K外运比率,证实了OsHAK5提升水稻根部K+的吸收速率,促进了K+由根部向地上部分的运输。
利用非损伤微测技术进行营养元素的吸收动力学研究,已经成为越来越多植物营养领域研究者的科研选择。这类实验目前已帮助基因功能鉴定、合理施肥等研究取得了诸多具有实际应用价值的成果。
图注:野生型与突变体水稻在0.1/1.0 mM K+溶液中,K+的吸收速率。正值表示外排,负值表示内流。
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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