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Ca2+流速指示微藻氮脅迫信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
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NISC文獻(xiàn)編號(hào)：C2014-007
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研究使用設(shè)備
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Ca2+作為植物細(xì)胞中最重要的第二信使，參與了植物許多逆境過程的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。在非生物逆境條件下，植物細(xì)胞中的Ca2+在時(shí)間、空間及濃度上會(huì)出現(xiàn)特異性變化，即誘發(fā)產(chǎn)生鈣信號(hào)。鈣信號(hào)再通過其下游的鈣結(jié)合蛋白進(jìn)行感受和轉(zhuǎn)導(dǎo)，進(jìn)而在細(xì)胞內(nèi)引發(fā)一系列的生物化學(xué)反應(yīng)以適應(yīng)或抵制各種逆境的脅迫。
氮（N）限制作為其中一種非生物脅迫被認(rèn)為是影響植物生長(zhǎng)和代謝的重要因素，藻類植物在受到氮素脅迫時(shí)會(huì)合成一定的淀粉和脂質(zhì)對(duì)脅迫進(jìn)行響應(yīng)。作者認(rèn)為這種適應(yīng)脅迫的代謝過程與Ca2+的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程相關(guān)。
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本研究中，作者選取綠藻(Chlorella sp. C2)作為實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)置BG11溶液對(duì)照組和去除NaNO3的BG11溶液的處理組，利用NMT結(jié)合其他技術(shù)探討藻類植物在受到N脅迫時(shí)Ca2+在時(shí)間、空間及濃度上的變化及離子所涉及的代謝過程調(diào)控。
結(jié)果表明，綠藻的Ca2+在對(duì)照組中呈外流狀態(tài)，在受到脅迫的初期階段（0-2天），N素的缺失顯著的降低了Ca2+的流速，在后半階段（2-8天），Ca2+的流速持續(xù)降低最終呈內(nèi)流狀態(tài)，且處理組和對(duì)照組差異顯著(如圖)。
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非損傷微測(cè)技術(shù)（NMT）作為一種非損傷實(shí)時(shí)測(cè)定活體樣品的技術(shù)，與膜片鉗技術(shù)和熒光成像技術(shù)相比，能解決上述技術(shù)無法揭示離子在時(shí)間、空間上變化的缺陷。在說明信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中離子的流速變化的問題上，NMT更是一項(xiàng)不可缺少的技術(shù)。
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圖注：左圖為樣品實(shí)時(shí)檢測(cè)圖；右圖為氮脅迫0-8天時(shí)，綠藻Ca2+的流速。正值表示外排，負(fù)值表示內(nèi)流。
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注：SIET、MIFE、SVET、SPET等技術(shù)名稱，已經(jīng)統(tǒng)一為Non-invasive Micro-test Technology，中文名“非損傷微測(cè)技術(shù)”，簡(jiǎn)稱NMT。
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