第91期--拟南芥SOS1基因的Na+/H+反向转运体活性分析方法

拟南芥SOS1基因的Na⁺/H⁺反向转运体活性分析方法

图注：50mMNaCl对拟南芥根部分生区H+流速以及胞内pH的影响。

 

大多数植物为了在盐胁迫下生存，必须维持胞质中低的Na⁺浓度，因此，需要把Na⁺从胞质移动到质外体或者液泡中。增加液泡膜Na⁺/H⁺活性的植物具有更高的盐忍耐力，因为SOS1可能参与了Na⁺的长距离运输和Na⁺的排出。但是，与Na⁺/H⁺反向转运体活性相关的证据还不足。

澳大利亚的科学家为了获得Na⁺/H⁺反向转运体在活体材料中的证据，使用非损伤微测技术测定了NaCl胁迫下拟南芥根部的H⁺和Ca²⁺转运。比较了拟南芥野生型和sos突变体根分生区在盐胁迫前后H⁺和Ca²⁺的流速以及胞内pH和[Ca²⁺]_c的变化。此外，研究了amiloride前处理对盐胁迫下离子流的影响。在NaCl处理的前15min内，sos1突变体表现出H⁺外流和胞内碱化，但是sos2、sos3突变体和WT表现出H⁺内流和胞内酸化，amiloride处理导致了WT胞内酸化和更低的H⁺流速，减少了WT和sos1胞内的Ca²⁺。NaCl处理后，WT和sos1胞内pH变得更高。但是，用amiloride前处理后WT植株比sos1的H⁺流速的绝对值更高，且胞内的pH变低。因此，SOS1转运体参与了H⁺内流，也作为Na⁺/H⁺ antiporter.。Amiloride影响SOS1和其他的Na⁺/H⁺ antiporters，是因为Amiloride能够减少跨膜的H⁺梯度。

SOS1基因具有Na⁺/H⁺反向转运体的功能，定位在植物细胞的质膜上，在根的分生区和茎维管组织周围的细胞中高度表达。使用非损伤微测技术测定Na⁺/H⁺反向转运体相关的H⁺以及Ca²⁺的变化，直观地反映了Na⁺/H⁺反向转运体蛋白的活性，进而为SOS基因的研究提供了证据，也为其他离子转运蛋白的功能研究提供了参考。

 

关键词：SOS1，Na⁺/H⁺反向转运体，非损伤微测技术

参考文献：Guo KM, et al. Physiologia Plantarum, 2009, 137: 155-165.

 

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