AtRHED通過銨離子調(diào)節(jié)擬南芥根毛發(fā)育的電生理機制.pdf

1、根系是陸生植物的重要營養(yǎng)器官,在植物的生長發(fā)育過程中有著不可估量的作用,除了能固定植物外,還能從土壤中吸收各種營養(yǎng)物質(zhì),分泌有機物質(zhì),與微生物相互作用,根毛的存在進一步增加了其作用的表面積。根毛的生長發(fā)育過程是典型的極性生長,對此前人已有較多的研究,但其機制及其影響因素還有待進一步的探討。
　　氮是植物所需的大量元素之一,銨態(tài)氮和硝態(tài)氮是植物根系吸收氮的主要形態(tài),它們除了能夠提供給植物營養(yǎng)外,還對植物根系形態(tài)的建成有一定的影響作用

2、。AtRHED是一個絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,生物信息學分析該蛋白是一個膜蛋白,擁有膜外區(qū),跨膜區(qū)及胞內(nèi)激酶區(qū)。本實驗室前期研究發(fā)現(xiàn)AtRHED基因缺失的突變體表現(xiàn)為根毛長度的極度變短,而在缺乏銨離子的培養(yǎng)基中表型能夠得到恢復,表明AtRHED可能與銨離子共同作用參與調(diào)控根毛的生長發(fā)育。
　　本研究首先改良并優(yōu)化了根毛細胞原生質(zhì)體的分離方法,然后根據(jù)擬南芥葉肉細胞液泡的分離方法,成功分離出擬南芥根毛細胞的活體液泡,之后利用膜片鉗技術(shù)

3、,首先確定了在模式植物擬南芥中記錄銨離子電流的方法,然后又記錄了野生型和AtRHED基因缺失的突變體在全細胞模式和全液泡模式下的銨離子電流,結(jié)果發(fā)現(xiàn)野生型與突變體相比,在細胞膜上,向內(nèi)透過較少的銨離子,液泡膜上向內(nèi)透過較多的銨離子,而突變體恰恰相反,銨離子大量透過細胞膜進入細胞,很少通過液泡膜進入液泡,差異明顯,因此可知突變體與野生型根毛生長發(fā)育的差異與此有關(guān)。
　　綜上所述,AtRHED通過調(diào)控NH4+的吸收及其在根毛細胞中的分