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Plasticity of wheat seedling responses to K^(+) deficiency highlighted by integrated phenotyping of roots and root hairs over the whole root system

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Stress Biology 2023年第1期3卷 69-83页

作者： Ikram Madani Jean-Benoit Peltier Martin Boeglin hervé sentenac Anne-Aliénor Véry Institut des Sciences des Plantes de Montpellier UMR 5004 CNRS-386 INRAE-Université Montpellier-Institut AgroCampus SupAgro-INRAE Bat 7Place VialaMontpellier 34060 Cedex 2France

The availability in the soil of potassium(K^(+)),a poorly mobile macronutrient required in large quantities for plant growth,is generally suboptimal for crop production in the absence of fertilization,making improvement of the ability of crops to adapt to K^(+)deficiency stress a major *** the uptake capacity of the root system is among the main strategies to achieve this ***,we report an integrative approach to examine the effect of K^(+)deficiency on the development of young plant entire root system,including root hairs which are known to provide a significant contribution to the uptake of poorly mobile nutrients such as K^(+),in two genetically distant wheat varieties.A rhizobox-type methodology was developed to obtain highly-resolved images of root and root hairs,allowing to describe global root and root hair traits over the whole root system via image analysis *** two wheat varieties responded differently to the K^(+)shortage:Escandia,a wheat ancestor,reduced shoot biomass in condition of K^(+)shortage and substantially increased the surface area of its root system,specifically by increasing the total root hair *** Zenati,a landrace,conversely appeared unresponsive to the K^(+)shortage but was shown to constitutively express,independently of the external K^(+)availability,favorable traits to cope with reduced K^(+)availability,among which a high total root hair ***,valuable information on root system adaptation to K^(+)deficiency was provided by global analyses including root hairs,which should also be relevant for other nutrient stresses.

关键词： K^(+)deficiency Root hair Root system Phenotyping Wheat Rhizobox Root plasticity

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甜瓜钾离子通道基因MIRK受外界Na+调控的分子机制

甜瓜钾离子通道基因MIRK受外界Na+调控的分子机制

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中国园艺学会第八届青年学术讨论会暨现代园艺论坛

作者：张屹东邓扬悟 Anne-Aliénor Véry Herré sentenac 黄丹枫上海交通大学农业与生物学院

从网纹甜瓜(Cucumis melo L.)中克隆出的第一个钾离子通道基因MIRK(Melon Inward Rectifying Kchannel,GenBank accession number:DQ116940),通过对其进行电生理和生物信息学分析,发现该通道具有一些明显区别于其他已经克隆出来的植物... 详细信息

从网纹甜瓜(Cucumis melo L.)中克隆出的第一个钾离子通道基因MIRK(Melon Inward Rectifying Kchannel,GenBank accession number:DQ116940),通过对其进行电生理和生物信息学分析,发现该通道具有一些明显区别于其他已经克隆出来的植物钾离子通道的特征:①通过膜片钳研究该钾离子通道的电生理特性,发现该钾离子通道蛋白内向钾电流信号受外界钠离子强烈抑制(调节)。当外界Na浓度从0 mmol·L提高到10 mmol·L时,外界10 mmol·L K浓度激发的钾离子内向电流信号降低约一倍。电压钳结果同样显示,当外界Na浓度继续提高至100 mmol·L时,外界10 mmol·LK浓度激发的钾离子内向正态化尾电流信号降低到近乎为零;②通过将MIRK通道蛋白序列与从其他植物中克隆出来的Shaker家族钾离子通道蛋白序列进行比对,发现位于MIRK通道蛋白通道孔保守区内有两个位点的氨基酸残基(L252和Q234)与其他钾离子通道蛋白有显著区别。其他植物Shaker家族钾离子通道蛋白在252位均为R(精氨酸,碱性带正电荷的氨基酸残基),而MIRK在该位点为中性的不带电荷的L(亮氨酸);同样在234位点只有MIRK和其他3个Shaker家族钾离子通道为不带正电荷的氨基酸残基Q(谷氨酰胺)。基于这两个发现,我们初步认为这两个位点与该通道电生理信号受钠离子抑制(调控)有关。下一步将通过定点突变并结合膜片钳技术对定点突变结果进行验证,探索该甜瓜钾离子通道MIRK受外界钠离子抑制的分子机制,以期为解决作物盐胁迫下钾营养的高效率运输提供一定的理论基础。

关键词：甜瓜钾离子通道 MIRK 调控定点突变

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利用弱酸内流作为pH探针测定H+分泌对玉米根细胞表面pH的影响

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电力科学与技术学报 1988年第4期 82-82页

作者： Herye sentenac Claude Grignon 苗青

H+离子在植物细胞表面水平具有几种重要的生理功能.人们认为氨基酸、糖、生长素和无机离子的运输,以及在生长期间细胞壁的延长都取决于外部的 pH.当外部介质的体积和缓冲能力一定时,它的值可以通过主动和被动的膜 H+运输测定.把植物材... 详细信息

H+离子在植物细胞表面水平具有几种重要的生理功能.人们认为氨基酸、糖、生长素和无机离子的运输,以及在生长期间细胞壁的延长都取决于外部的 pH.当外部介质的体积和缓冲能力一定时,它的值可以通过主动和被动的膜 H+运输测定.把植物材料放在有效的无穷的 H+库中,例如维持恒定 pH 的充分搅拌的液体溶液中,已经获得了关于外部 pH 影响运输的大量实验数据,关于外部 pH 用经典的方法分析.

关键词：细胞表面 pH 玉米根弱酸

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利用弱酸内流作为pH探针测定H+分泌对玉米根细胞表面pH的影响

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长沙理工大学学报(社会科学版) 1988年第4期 82-82页

作者： Herye sentenac ,Claude Grignon ,苗青

H+离子在植物细胞表面水平具有几种重要的生理功能。人们认为氨基酸、糖、生长素和无机离子的运输,以及在生长期间细胞壁的延长都取决于外部的pH。当外部介质的体积和缓冲能力一定时,它的值可以通过主动和被动的膜H+运输测定。把植物材... 详细信息

H+离子在植物细胞表面水平具有几种重要的生理功能。人们认为氨基酸、糖、生长素和无机离子的运输,以及在生长期间细胞壁的延长都取决于外部的pH。当外部介质的体积和缓冲能力一定时,它的值可以通过主动和被动的膜H+运输测定。把植物材料放在有效的无穷的H+库中,例如维持恒定pH的充分搅拌的液体溶液中,已经获得了关于外部pH影响运输的大量实验数据,关于外部pH用经典的方法分析。

关键词：细胞表面内流玉米根 pH 弱酸

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