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浙江农林柳参奎、东农周爱民:NMT发现筐柳根在盐胁迫下排Na+更快具备绿化、改良盐碱地潜力

转自中关村旭月非损伤微测技术产业联盟

微信图文链接

 

 植物根部Na、K跨膜信号测样服务

 

NMT作为生命科学底层核心技术,是建立活体创新科研平台的必备技术。2005年~2020年,NMT已扎根中国15年。2020年,中国NMT销往瑞士苏黎世大学,正式打开欧洲市场。

 

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 感谢本文一作,东北农业大学周爱民副教授校稿

 

基本信息

主题:NMT发现筐柳根在盐胁迫下排Na+更快具备绿化、改良盐碱地潜力

期刊:Scientific Reports

影响因子:3.998

研究使用平台:NMT植物耐盐创新平台

标题:Morphological and physiological responses of two willow species from different habitats to salt stress

作者:柳参奎(浙江农林大学)、周爱民(东北农业大学)、冯爽(东北林业大学)

 

检测离子/分子指标

Na+、K+

 

检测样品

筐柳(Salix linearistipularis)旱柳(Salix matsudana)根

 

 

中文摘要(谷歌机翻)

       植物的耐盐机制非常复杂,不同的植物对盐胁迫有不同的生存策略。本研究分析比较了2种不同生境柳树(筐柳和旱柳)对盐胁迫的形态和生理响应。盐胁迫下,筐柳的种子萌发率和幼苗根系Na+外排速率均高于旱柳。盐处理后,筐柳叶片的Na+积累、水分和叶绿素损失、光合能力降低以及对叶片细胞结构的破坏均小于旱柳叶片。扫描电镜结合气相色谱质谱分析表明,筐柳叶片的角质蜡含量高于旱柳叶片。总体而言,本研究结果表明,筐柳比旱柳具有更高的耐盐性,这与盐胁迫下不同的形态和生理反应有关。此外,本研究还表明,筐柳在盐碱地绿化改良方面有很大的应用前景。

 

 

离子/分子流实验处理

7日龄水培幼苗50、100 mM NaCl处理12 h

 

 

离子/分子流实验结果

       使用非损伤微测技术(NMT)比较了筐柳和旱柳幼苗根系Na+和K+的流速变化(图1a),结果表明,NaCl处理使两种幼苗根系Na+和K+外排速率均增加,盐胁迫下筐柳根系Na+和K+外排速率显著高于旱柳。但是,在对照条件下,两个物种都表现出较低的Na+和K+外排速率,并且没有显著差异(图1b, c)。

 

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图1. 正常和盐胁迫条件下筐柳(Sl)和旱柳(Sm)幼苗根系Na+和K+外排速率的比较

 

 

其它实验结果

  • 盐胁迫下,筐柳的种子萌发率高于旱柳。

  • 盐胁迫下,筐柳叶片的Na+积累和水分损失比旱柳叶片少。

  • 盐胁迫对旱柳的叶片光合能力的损伤明显高于筐柳。

  • 盐胁迫对旱柳叶细胞超微结构的破坏比对筐柳叶片的破坏更为严重。

  • 两种柳叶的角质层蜡的晶体结构高度相似,但蜡的厚度不同。

  • 筐柳叶片的角质蜡含量高于旱柳叶片。

 

结论

本研究表明,与旱柳相比,筐柳在盐胁迫下根系Na+外排速率更高、叶片Na+积累量减少、叶片细胞结构和光合能力维持较好、表皮蜡含量增加,具有更高的耐盐性,可以作为盐碱地绿化、改良和植物修复的理想树种。

 

 

测试液

0.1 mM KCl, 0.1 mM CaCl2, 0.5 mM NaCl, pH 5.8

 

 

仪器采购信息

  • 据中关村NMT产业联盟了解,东北农业大学于2018年采购了美国扬格公司的非损伤微测系统。

  • 据中关村NMT产业联盟了解,东北林业大学于2013年采购了美国扬格公司的非损伤微测系统。

 

文章原文:https://doi.org/10.1038/s41598-020-75349-2

 

关键词:盐胁迫;柳树;形态;生理响应