非損傷微測(cè)技術(shù)助力重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)體促植物Cd積累研究

研究使用設(shè)備

NMT活體生理檢測(cè)儀 NMT Physiolyzer®

NISC文獻(xiàn)編號(hào)：C2017-029

植物天然抗性巨噬細(xì)胞蛋白（Nramp）家族在重金屬脅迫中起著重要的作用。然而，現(xiàn)有研究幾乎沒(méi)有發(fā)現(xiàn)Nramps在重金屬富集植物 東南景天中的功能特征。

2017年，中國(guó)林科院亞熱帶林業(yè)研究所卓仁英研究員課題組在Scientific Reports上發(fā)表了題目為“Sedum alfredii SaNramp6 Metal Transporter Contributesto Cadmium Accumulation inTransgenic Arabidopsis thaliana”(Sci Rep, 2017, 7(1):13318.)的文章，探究東南景天Nramp在重金屬脅迫時(shí)的作用。

實(shí)驗(yàn)以東南景天為材料，克隆并鑒定了Nramp6基因，分析其在轉(zhuǎn)基因擬南芥中的功能。SaNramp6 cDNA包含一個(gè)1638bp的ORF，編碼545個(gè)氨基酸。鎘（Cd）脅迫可誘導(dǎo)SaNramp6的表達(dá)，根和葉片分別處理一周和12h后達(dá)到峰值。

SaNramp6定位于擬南芥、紅花煙草下表皮、洋蔥表皮細(xì)胞的原生質(zhì)體質(zhì)膜上。在酵母突變體的異源表達(dá)實(shí)驗(yàn)顯示，SaNramp6增加了酵母細(xì)胞中的Cd含量。此外，在Cd脅迫下，Cd濃度、易位因子、Cd2+流速的數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，SaNramp6過(guò)表達(dá)擬南芥表現(xiàn)出很高的Cd積累水平。

擬南芥根部Cd2+流檢測(cè)圖

其中，利用基于非損傷微測(cè)技術(shù)（Non-invasive Micro-test Technology, NMT）的NMT活體生理檢測(cè)儀NMT Physiolyzer®檢測(cè)Cd2+流速，結(jié)果顯示，相比于野生型擬南芥，過(guò)表達(dá)組中Cd2+吸收速率明顯提高，而突變組明顯下降。

各組擬南芥的Cd2+流速結(jié)果。負(fù)值表示吸收

卓仁英研究員主要專(zhuān)注于林木耐鹽、重金屬cd抗性的育種研究。自2017年開(kāi)始，已經(jīng)利用非損傷微測(cè)技術(shù)，在Front Plant Sci、Environ Exp Bot等期刊，發(fā)表SCI文章4篇，累計(jì)影響因子16.789。