营养吸收过程中高胺毒害的机理研究

营养吸收过程中高胺毒害的机理研究 NH4+外流和GMPase的活性调节高胺抑制的根尖生长

上图：NH4+对根尖生长素报告基因DR5:GUS的影响；NH4+对分生区和伸长区NH4+flux 的影响。 NH4+是主要的氮源，不仅是活细胞必需的营养，而且是代谢过程中普遍的中间产物。然而，过量的NH4+却对植物产生严重的毒害。植物根的生长对高胺很敏感，NH4+对初生根的生长是必须的，但是高胺会抑制根的生长。这种抑制作用发生的机理一直没有得到明确的解释。 2010年，中科院南京土壤所的施卫明等人使用非损伤微测技术结合根的分区处理系统，研究了高胺毒害的机理。发现高胺抑制初生根的生长，关键是抑制了细胞分裂，但是原来的细胞还可以伸长。通过DR5:GUS的突变和表达发现生长抑制不依赖生长素和乙烯的信号转导。使用非损伤微测技术沿着初生根测定了NH4+的流速，发现提高外界NH4+浓度刺激了伸长区NH4+的大量外流，同时根的伸长也受到抑制。这种NH4+的外流在超敏感突变体vtc1-1中更显著，在GMPase的突变体中缺乏，因此，限制跨膜的NH4+流和GMPase的功能能够显著降低拟南芥对NH4+毒性的反应。 这项工作为植物的铵盐毒害提供了理论解释，对理解营养吸收和其他非生物胁迫有非常重要的参考价值。

关键词：铵盐毒害(ammonium toxicity); 细胞伸长(cell elongation); 流速(Flux); 非损伤微测技术（SIET） 参考文献：Li Q et al. Plant, Cell & Environment, 2010, 33: 1529-1542 全文下载：http://www.xuyue.net/xylt/viewthread.php?tid=667&extra=page%3D1