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加州大學(xué)欒升、蘭大何凱：NMT發(fā)現(xiàn)AtPiezo介導(dǎo)植物根冠Ca2+
NMT作為生命科學(xué)底層核心技術(shù)，是建立活體創(chuàng)新科研平臺的*技術(shù)。2005年~2020年，NMT已扎根中國15年。2020年，中國NMT銷往瑞士蘇黎世大學(xué)，正式打開歐洲市場。
基本信息
主題：NMT發(fā)現(xiàn)AtPiezo介導(dǎo)植物根冠Ca2+流響應(yīng)機(jī)械力
期刊：International Journal of Molecular Sciences
影響因子：4.556
研究使用平臺：NMT機(jī)械刺激信號研究創(chuàng)新平臺
標(biāo)題：AtPiezo Plays an Important Role in Root Cap Mechanotransduction
作者：加州大學(xué)伯克利分校欒升，蘭州大學(xué)何凱、Xianming Fang
檢測離子/分子指標(biāo)
Ca2+
檢測樣品
擬南芥根冠（距根尖0 μm根表上的的點(diǎn)）
離子/分子流實(shí)驗(yàn)處理
5日齡擬南芥幼苗
在動物體內(nèi)，Piezo蛋白作為非選擇性陽離子內(nèi)流離子通道發(fā)揮作用。特別是Piezo蛋白主要介導(dǎo)Ca2+的流速。研究使用非損傷微測技術(shù)（NMT）來檢測根冠中Ca2+的流速（圖1A）。在液體測試環(huán)境中，研究發(fā)現(xiàn)WT根冠處的凈Ca2+內(nèi)流速率明顯高于atpiezo突變體的內(nèi)流速率（圖1B, C）。這些結(jié)果表明AtPiezo可能影響根冠中Ca2+的流動。
圖1. AtPiezo影響植物根冠Ca2+流速。（A）采用NMT測量Ca2+速率的位置示意圖。（B）在培養(yǎng)基上生長5天的Col-0、piezo-1和piezo-c1幼苗的凈Ca2+速率。（C）根冠Ca2+流速的實(shí)時變化情況
其他實(shí)驗(yàn)結(jié)果
本研究在篩選的37種代表性的植物中都發(fā)現(xiàn)了Piezo基因，并且Piezo蛋白的C端結(jié)構(gòu)域是保守的。
AtPiezo在擬南芥根和幼葉中高度表達(dá)。在幼苗的根中，AtPiezo在根維管系統(tǒng)和根尖中特異性表達(dá)。根尖的橫截面顯示AtPiezo主要在根冠中表達(dá)。RT-PCR的結(jié)果與GUS染色結(jié)果一致。
AtPiezo可能影響植物根系對培養(yǎng)基表面力的響應(yīng)。
當(dāng)擬南芥在含有0.8%瓊脂的培養(yǎng)基中生長時，atpiezo突變體中螺旋根和側(cè)根的數(shù)量都比WT多。
研究推測atpiezo突變體的根冠對機(jī)械力的敏感度較低，導(dǎo)致根冠形態(tài)發(fā)生改變，可能會影響根的生長方向，決定根的結(jié)構(gòu)。
結(jié)論
測試液
0.1 mM KCl, 0.1 mM CaCl2, 0.3 mM MES, 0.2 mM Na2SO4, pH 6.0
儀器采購信息
據(jù)中關(guān)村NMT產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟了解，蘭州大學(xué)草科院、生科院分別于2016年、2019年采購了美國揚(yáng)格公司的非損傷微測系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：擬南芥；機(jī)械刺激；機(jī)械敏感離子通道；AtPiezo；根冠；Ca2+