第147期-利用非损伤微测技术（NMT）研究铝胁迫的离子转运机制

       铝的毒害作用体现在阻碍植物对营养的吸收与运输，并影响根部生长，酸性土壤也有类似的有害作用。有观点认为，某些基因突变性拟南芥在酸性土壤中可维持自身吸收Mg²⁺的能力，从而抵抗酸胁迫与铝胁迫，但没有直接证据。

        本研究以als5与als3两种铝敏感突变型拟南芥，alr104抗铝突变型拟南芥以及Col-0野生型拟南芥（抗铝）作为研究对象进行短期（0-60分钟）以及长期（7天）实验来揭示不同基因型拟南芥是否对镁吸收存在差异以及抗铝胁迫种拟南芥对镁的吸收与敏感型相比有怎样的变化。通过NMT技术结合镁限定荧光染色以及荧光寿命成像技术（FLIM）检测发现，als5、alr104与als3、Col-0相比根部Mg²⁺内流增加，且维持了较高的镁浓度；酸与铝共同胁迫下，抗铝品种（Col-0、alr104）与铝敏感品种（als3、als5）相比，根部Mg²⁺内流以及胞内Mg²⁺浓度均增加，根尖成熟区H⁺外流较弱，而末端伸长区H⁺内流较强。

       结果显示，抗铝胁迫种拟南芥有较多的镁积累和较高的胞内Mg²⁺浓度以及较强的Mg²⁺内流，且在酸铝共同胁迫时，H⁺外流并未提升拟南芥对Mg²⁺的吸收能力。揭示了突变型拟南芥抗酸胁迫及抗铝胁迫能力与其根部吸收Mg²⁺的能力有关。

参考文献：Bose J, et al. Low-pH and aluminum resistance in arabidopsis correlates with high cytosolic magnesium content and increased magnesium uptake by plant roots. Plant Cell Physiol, 2013, 54(7): 1093-1104.

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专家点评
       这篇文章中作者所使用的非损伤微测技术（NMT）检测到的是活体样品的流速信息。能够检测活体信息的优势是传统的测定离子/元素含量的方法所不能比拟的。而且其对于样品的前处理也不像原子吸收等常用方法复杂，是当下难得的一种不仅操作简单，又能获得活体信号的技术。值得借鉴。