新方法！赵杨组报道基于分隔板体系研究拟南芥根尖避盐性的方法

以下文章来源于中科院分子植物卓越中心 ，作者CEMPS

科研进展

Research

2023年3月17日，中科院分子植物科学卓越创新中心赵杨研究组在STAR Protocols发表方法文章“Protocol for analyzing root halotropism using split-agar system in Arabidopsis thaliana”。该文章详细描述了避盐性分隔板体系建立，以及基于该体系的钠离子荧光测定、微管排布和纤维素合成酶定位的观测。该方法为植物根尖避盐性机制研究提供了操作参考。

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研究背景

土壤中盐浓度呈不均匀分布，通常深层土壤盐浓度较浅层土壤高。根部是植物感受土壤盐环境的初始部位。植物根尖能够避开土壤高盐浓度环境向低盐浓度环境生长，从源头减轻盐胁迫伤害，以获得更好生存环境，这种方式称为避盐性。植物避盐性机制解析将有助于作物耐盐遗传改良。然而土壤中根部运动难以监测，极大限制了根部避盐性的研究。

植物根尖避开高盐浓度环境生长称为避盐性

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研究内容

在该研究中，研究人员报道了一套分隔板研究体系的建立方法。该方法模拟土壤中盐浓度梯度分布，并成功观察到拟南芥根尖避盐生长。该方法的建立有利于植物根尖避盐性分子机制的研究。基于该方法，赵杨研究组成功解析了拟南芥根尖避盐性的一种调控机制，相关研究已发表于国际知名期刊Developmental cell（2022）。盐胁迫导致根部细胞内钠离子积累，调控微管排布重定向，引导纤维素微纤丝的排布，驱动根部细胞卷曲产生根尖避盐性。因此，研究人员进一步详细描述了根细胞钠离子含量荧光测定、根部细节观测、根部细胞分割以及根部细胞微管排布和纤维素合成酶定位观测的方法与具体实验流程。

传统盐胁迫研究通常集中在盐胁迫下的长期生长观测，耗时较长，适用于盐胁迫耐受的研究。在该研究中，研究人员所使用的分隔板体系，由于幼苗仅根尖接触梯度盐胁迫，并且在2小时可检测到明显避盐性生长。该系统降低了胁迫造成的伤害与次级胁迫，且表型检测耗时短，更能反映盐胁迫早期信号变化，有利于盐胁迫早期信号元件鉴定。该方法具有操作简便，成本低廉，稳定性好等优点，不仅适用于拟南芥根尖避盐性研究，也能广泛运用于拟南芥避渗性以及趋化性（chemotropism）等向性运动的研究。

分隔板体系流程简图

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相关信息

中国科学院分子植物科学卓越创新中心副研究员于波和丹麦哥本哈根大学郑文娜博士为该论文的共同第一作者，赵杨研究员为该论文的通讯作者。丹麦哥本哈根大学Staffan Persson教授在文章撰写过程中提供了建议和帮助。研究工作得到了国家自然科学基金项目、中国科学院先导专项、上海市科学技术委员会和中科院上海植物逆境生物学研究中心的资助。

转自：“iPlants”微信公众号

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