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基本信息

主題：NMT發現VPS23A促鹽脅迫下根排Na⁺為ESCRT組分增強SOS模塊功能維持擬南芥耐鹽提供證據

期刊：Molecular Plant

影響因子：12.084（2020年）

研究使用平臺：NMT植物耐鹽創新平臺

標題：ESCRT-Icomponent VPS23A sustains salt tolerance by strengthening the SOS module in Arabidopsis

作者：中國科學院遺傳與發育生物學研究所謝旗、于菲菲、婁麗娟

檢測離子/分子指標

^Na+

檢測樣品

擬南芥根部分生區

由鈉轉運蛋白SOS1和調節蛋白SOS2和SOS3組成的鹽分過度敏感（SOS）信號模塊，是幫助植物抵抗鹽分積累的中樞泌鹽系統（centralsalt excretion system）。本研究報告了VPS23A是運輸所需的內體分選復合物（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重要的作用。VPS23A增強了SOS2/SOS3復合體的相互作用。在鹽脅迫存在的情況下，VPS23A正向調控SOS2重新分布到質膜的過程，然后激活SOS1的逆向轉運體的活性，減少植物細胞中Na⁺的積累。遺傳證據表明，通過SOS2和SOS3的過表達實現的耐鹽性取決于VPS23A。綜上所述，研究結果表明VPS23A是SOS模塊的關鍵調節因子，可影響SOS2在細胞膜上的亞細胞定位。此外，膜結合的SOS2賦予擬南芥幼苗較強的耐鹽性，揭示了SOS2分選對細胞膜發揮作用的重要性。

離子/分子流實驗處理方法

為了研究VPS23A是否影響植物細胞向質外體分泌Na⁺的過程這一問題，使用非損傷微測技術（NMT）檢測了擬南芥根尖Na⁺的外排速率。將12日齡擬南芥WT和vps23a突變體幼苗在有無150 mM NaCl的液體培養基中處理5 h。如圖1D和圖1E所示，經NaCl處理后，兩種基因型的Na⁺凈外排速率都顯著增加。統計分析表明，在NaCl脅迫下，突變體植株的凈Na⁺外排速率遠低于WT，而未經NaCl處理的兩種植株的凈Na⁺外排速率之間無顯著變化。vps23a突變體在不同時間點的凈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。這些數據表明VPS23A確實對高鹽條件下植物體內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。

測試液

儀器采購信息

據中關村NMT產業聯盟了解，北京地區的北京大學、中國農業大學、中國科學院植物研究所等數十家單位采購了旭月（北京）科技有限公司的非損傷微測系統。