基本信息

主題：NMT發(fā)現(xiàn)VPS23A促鹽脅迫下根排Na⁺為ESCRT組分增強(qiáng)SOS模塊功能維持?jǐn)M南芥耐鹽提供證據(jù)

期刊：Molecular Plant

影響因子：12.084（2020年）

研究使用平臺(tái)：NMT植物耐鹽創(chuàng)新平臺(tái)

標(biāo)題：ESCRT-Icomponent VPS23A sustains salt tolerance by strengthening the SOS module in Arabidopsis

作者：中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所謝旗、于菲菲、婁麗娟

檢測(cè)離子/分子指標(biāo)

^Na+

檢測(cè)樣品

擬南芥根部分生區(qū)

由鈉轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白SOS1和調(diào)節(jié)蛋白SOS2和SOS3組成的鹽分過(guò)度敏感（SOS）信號(hào)模塊，是幫助植物抵抗鹽分積累的中樞泌鹽系統(tǒng)（centralsalt excretion system）。本研究報(bào)告了VPS23A是運(yùn)輸所需的內(nèi)體分選復(fù)合物（EndosomeSorting Complex Required for Transports, ESCRT）的組成部分，在SOS模塊賦予植物耐鹽性的功能中起著至關(guān)重要的作用。VPS23A增強(qiáng)了SOS2/SOS3復(fù)合體的相互作用。在鹽脅迫存在的情況下，VPS23A正向調(diào)控SOS2重新分布到質(zhì)膜的過(guò)程，然后激活SOS1的逆向轉(zhuǎn)運(yùn)體的活性，減少植物細(xì)胞中Na⁺的積累。遺傳證據(jù)表明，通過(guò)SOS2和SOS3的過(guò)表達(dá)實(shí)現(xiàn)的耐鹽性取決于VPS23A。綜上所述，研究結(jié)果表明VPS23A是SOS模塊的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，可影響SOS2在細(xì)胞膜上的亞細(xì)胞定位。此外，膜結(jié)合的SOS2賦予擬南芥幼苗較強(qiáng)的耐鹽性，揭示了SOS2分選對(duì)細(xì)胞膜發(fā)揮作用的重要性。

離子/分子流實(shí)驗(yàn)處理方法

為了研究VPS23A是否影響植物細(xì)胞向質(zhì)外體分泌Na⁺的過(guò)程這一問(wèn)題，使用非損傷微測(cè)技術(shù)（NMT）檢測(cè)了擬南芥根尖Na⁺的外排速率。將12日齡擬南芥WT和vps23a突變體幼苗在有無(wú)150 mM NaCl的液體培養(yǎng)基中處理5 h。如圖1D和圖1E所示，經(jīng)NaCl處理后，兩種基因型的Na⁺凈外排速率都顯著增加。統(tǒng)計(jì)分析表明，在NaCl脅迫下，突變體植株的凈Na⁺外排速率遠(yuǎn)低于WT，而未經(jīng)NaCl處理的兩種植株的凈Na⁺外排速率之間無(wú)顯著變化。vps23a突變體在不同時(shí)間點(diǎn)的凈Na⁺外排速率在1200～1800 pmol cm^-2s^-1之間，而野生型植株的凈Na⁺外排速率則在1800～2200 pmol cm^-2s^-1之間。這些數(shù)據(jù)表明VPS23A確實(shí)對(duì)高鹽條件下植物體內(nèi)Na⁺的分泌有積極作用。

圖1. VPS23A影響擬南芥根尖凈Na⁺流速。正值代表Na⁺外排。

測(cè)試液

儀器采購(gòu)信息

據(jù)中關(guān)村NMT產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟了解，北京地區(qū)的北京大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院植物研究所等數(shù)十家單位采購(gòu)了旭月（北京）科技有限公司的非損傷微測(cè)系統(tǒng)。