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企業簡介旭月（北京）科技有限公司(http://xuyue.net)，是2005年創立于中關村科技園區的國家高新技術企業。創始人許越先生，曾服務于美國航空航天局NASA，是現代“非損傷微測技術（NMT）”奠基人，動態分離子組學（imOmics）創始人，NMT產業化倡導者，美國揚格公司（http://youngerusa.com）現任總裁。聯系方式電話：010-82622628 公司地址：北京市海淀區蘇州街49-3號盈智大廈601 郵編：100080......

加州大學欒升、蘭大何凱：NMT發現AtPiezo介導植物根冠Ca2+流響應機械力

上一篇 / 下一篇 2021-01-27 14:23:59

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NMT作為生命科學底層核心技術，是建立活體創新科研平臺的必備技術。2005年~2020年，NMT已扎根中國15年。2020年，中國NMT銷往瑞士蘇黎世大學，正式打開歐洲市場。

基本信息

主題：NMT發現AtPiezo介導植物根冠Ca²⁺流響應機械力

期刊：International Journal of Molecular Sciences

影響因子：4.556

研究使用平臺：NMT機械刺激信號研究創新平臺

標題：AtPiezo Plays an Important Role in Root Cap Mechanotransduction

作者：加州大學伯克利分校欒升，蘭州大學何凱、Xianming Fang

檢測離子/分子指標

Ca²⁺

檢測樣品

擬南芥根冠（距根尖0 μm根表上的的點）

中文摘要（谷歌機翻）

植物在生長發育過程中會遇到各種各樣的機械刺激。目前認為，機械敏感離子通道在植物對機械力的初始感知中起著至關重要的作用。近十年來，動物機械敏感離子通道Piezo的研究取得了重大進展。事實證明，在動物的各種生理過程中，機械力的感知是不可或缺的。然而，目前對其同源物在植物中的功能還知之甚少。本研究通過對AtPiezo基因在模式植物擬南芥中的功能研究，發現AtPiezo在植物根冠對機械力的感知中起作用，Ca²⁺的流動參與了這一過程。這些發現有助于我們從植物的角度理解AtPiezo的功能，并為植物根冠響應機械刺激的機制提供新的見解。

離子/分子流實驗處理

5日齡擬南芥幼苗

離子/分子流實驗結果

在動物體內，Piezo蛋白作為非選擇性陽離子內流離子通道發揮作用。特別是Piezo蛋白主要介導Ca²⁺的流速。研究使用非損傷微測技術（NMT）來檢測根冠中Ca²⁺的流速（圖1A）。在液體測試環境中，研究發現WT根冠處的凈Ca²⁺內流速率明顯高于atpiezo突變體的內流速率（圖1B, C）。這些結果表明AtPiezo可能影響根冠中Ca²⁺的流動。

圖1. AtPiezo影響植物根冠Ca²⁺流速。（A）采用NMT測量Ca²⁺速率的位置示意圖。（B）在培養基上生長5天的Col-0、piezo-1和piezo-c1幼苗的凈Ca²⁺速率。（C）根冠尖端Ca²⁺流速的實時變化情況

其他實驗結果

本研究在篩選的37種代表性的植物中都發現了Piezo基因，并且Piezo蛋白的C端結構域是保守的。
AtPiezo在擬南芥根和幼葉中高度表達。在幼苗的根中，AtPiezo在根維管系統和根尖中特異性表達。根尖的橫截面顯示AtPiezo主要在根冠中表達。RT-PCR的結果與GUS染色結果一致。
AtPiezo可能影響植物根系對培養基表面力的響應。
當擬南芥在含有0.8%瓊脂的培養基中生長時，atpiezo突變體中螺旋根和側根的數量都比WT多。
研究推測atpiezo突變體的根冠對機械力的敏感度較低，導致根冠形態發生改變，可能會影響根的生長方向，決定根的結構。