NMT證實AM真菌的水通道蛋白及其功能
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NISC文獻編號：C2013-004
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叢枝菌根(arbuscularmycorrhiza，AM)真菌在自然界中廣泛存在，能與絕大多數的陸地高等植物形成共生體系，是迄今發現的與植物關系最為密切的土壤微生物之一。
很多研究表明，菌根共生體系對于植物適應各種逆境脅迫具有重要意義。有關叢枝菌根在植物抵御干旱脅迫中的積極作用已有較多文獻報道，但多數研究集中在AM真菌的間接作用，及菌根影響植物自身抗旱生理方面，而對于AM真菌增強植物抗旱性的直接作用，尤其是干旱脅迫下AM真菌幫助宿主植物吸收水分的分子證據，還是一項研究空白。
陳保冬研究組采用5’-和3’-RACE技術，從AM真菌Glomus intraradices中克隆了兩個水通道基因GintAQPF1和GintAQPF2。
使用非損傷微測技術（NMT）測定了畢赤酵母的Ca2+和H+流速，發現25%的PEG促進了轉染GintAQPF1和GintAQPF2基因的Ca2+內流和H+外流，1M的甘油抑制了Ca2+內流和H+外流，說明這兩個水通道蛋白具有調控Ca2+信號和質子外排的作用，進一步證實了水通道蛋白的功能，尤其是在活體中的功能。
GintAQPF1和GintAQPF2是在AMF中第一次報道的兩個功能性的水通道基因，水通過AMF運輸到宿主植物，這就說明AMF在植物干旱忍耐中起到重要作用。
該研究為叢枝菌根真菌吸收水分提供了直接的分子證據，有助于人們更全面地認識逆境脅迫下菌根真菌和宿主植物之間的互動機制，同時也揭示了AM真菌在維系干旱半干旱地區脆弱生態系統結構和功能穩定中的潛在重要作用。
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圖注：甘油和PEG處理對不同水通道基因的酵母細胞的H+和Ca2+流速的影響，H+外流、Ca2+內流。圖中正值為外流，負值為內流。
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注：SIET、MIFE、SVET、SPET等技術名稱，已經統一為Non-invasive Micro-test Technology，中文名“非損傷微測技術”，簡稱NMT。
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