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15 NMT植物營養(yǎng)研究
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研究優(yōu)勢
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植物生長過程中，需要從周圍環(huán)境大量吸收N、P和K等營養(yǎng)物質(zhì)，這些營養(yǎng)元素常以NH4+、NO3-、K+、H2PO4- 等離子的形式流入到根內(nèi)。為保證植物正常吸收營養(yǎng)離子，Ca2+、H+等離子往往要流入或流出根部進行調(diào)節(jié)。因此，離子流的檢測能夠在微觀尺度上研究植物吸收營養(yǎng)這一動態(tài)過程。
目前，營養(yǎng)研究是規(guī)模與成果僅次于逆境研究的另一重要領(lǐng)域。三大常量元素中，氮（NH4+、NO3-），鉀（K+）已經(jīng)實現(xiàn)直接檢測，磷（H2PO4-）研發(fā)已經(jīng)取得了關(guān)鍵性突破，短時間內(nèi)即可實現(xiàn)商業(yè)化檢測。
旭月公司針對這一領(lǐng)域，已推出NMT營養(yǎng)研究工作站，標配NH4+、NO3-，可升級Ca2+、H+、Cl-、O2等離子、分子指標。
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應(yīng)用案例
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植物吸收氮營養(yǎng)過程的微觀機制（NISC文獻編號C2013-010）
氮（N）是蛋白質(zhì)、核酸、葉綠素的重要成份，也是許多植物的次生代謝產(chǎn)物，在植物生長過程參與著眾多的生理環(huán)節(jié)，因此氮素是植物生長所需的大量主要營養(yǎng)元素。
像大部分的木本植物一樣，群眾楊也是通過添加氮肥來提高它的產(chǎn)量。眾所周知，銨鹽（NH4+）和**鹽（NO3-）是植物從土壤中吸收氮營養(yǎng)時的兩種形式，群眾楊也不例外。但是群眾楊在吸收氮營養(yǎng)時，NH4+，NO3-的關(guān)系以及與伴隨在吸收過程中的H+的依存關(guān)系，之前的報道沒有深入研究過。
在這篇文章中，研究組通過非損傷微測技術(shù)（NMT），直接檢測了群眾楊根的NH4+，NO3-和H+的流速信息。
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研究了群眾楊根吸收氮營養(yǎng)的空間特性，發(fā)現(xiàn)根部不同的區(qū)域，吸收氮營養(yǎng)的特性不同。其中銨態(tài)氮和硝態(tài)氮吸收最大的區(qū)域分別為距離根尖10mm和15mm處。
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圖注：群眾楊根部各位點的NH4+流速。正值表示內(nèi)流
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當環(huán)境中兩種狀態(tài)的離子都存在時，根在吸收這兩種離子時存在著一定的協(xié)同和競爭的關(guān)系，而這一過程又受到了質(zhì)膜H+-ATPase的調(diào)控。
通過加入質(zhì)膜H+-ATPase的抑制劑釩酸鈉之后發(fā)現(xiàn)，促進了H+的吸收，抑制了群眾楊對兩種氮源的吸收。
這篇文章通篇僅使用了非損傷微測技術(shù)（NMT）一種技術(shù)，全面深入的研究了群眾楊在吸收營養(yǎng)過程中的NH4+，NO3- 和H+的關(guān)系，并首次證明了這三者在此過程中存在著協(xié)同關(guān)系，揭示了群眾楊營養(yǎng)吸收的微觀機制。
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